JP2006289151A - Liquid mixing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液体混合装置に関し、特に混合比を変えて混合する液体混合装置に関する。 The present invention relates to a liquid mixing apparatus, and more particularly to a liquid mixing apparatus that mixes by changing a mixing ratio.
所定の混合比で主剤と硬化剤とを混合する混合装置としては、例えば、主剤と硬化剤との混合比に対応した断面積の比を有する一対の主剤用及び硬化剤用シリンダーを併設してなる混合装置がある。この混合装置においては、主剤用及び混合剤用シリンダーのそれぞれのピストンを同行程で往復動させて、主剤と硬化剤の混合比に対応した内径の比を有する一対のシリンダーから所定の混合比の主剤と硬化剤とが供給されて混合される。これにより、正確な比率で主剤と硬化剤とを混合することができる(特許文献1参照)。
しかしながら、上記混合装置は、シリンダー及び材料供給部が装置本体に固定されており、被混合材料を変える場合においてシリンダー内部を洗浄するときなどのメンテナンスが非常に煩雑になる。また、シリンダーが装置本体に固定されているため、異なる混合比で混合することが難しいという問題がある。 However, in the mixing apparatus, the cylinder and the material supply unit are fixed to the apparatus main body, and maintenance such as cleaning the inside of the cylinder when changing the material to be mixed becomes very complicated. In addition, since the cylinder is fixed to the apparatus main body, there is a problem that it is difficult to mix at different mixing ratios.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、種々の混合比で混合する場合に対応することができ、装置のメンテナンスが簡単である液体混合装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a liquid mixing apparatus that can cope with mixing at various mixing ratios and can be easily maintained.
本発明の液体混合装置は、装置本体と、前記装置本体に着脱可能に載置され、被混合材料を収容する、上部が開口したシリンダー及び前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンを含む少なくとも2つのシリンダーユニットと、それぞれのピストンを着脱可能に取り付け、それぞれのピストンを一体に進退させる駆動手段と、前記シリンダーユニットから供給される前記被混合材料を混合する混合手段と、前記混合手段で混合された混合材料を吐出する吐出手段と、を具備し、それぞれのシリンダーの横断面積の比が前記混合材料の混合比であることを特徴とする。 The liquid mixing apparatus according to the present invention includes an apparatus main body, a cylinder that is detachably mounted on the apparatus main body, accommodates a material to be mixed, and has an upper opening, and closes the opening of the cylinder and slides the inner surface of the cylinder. At least two cylinder units including pistons that move up and down while moving, a drive unit that detachably attaches each piston and advances and retracts each piston integrally, and the material to be mixed supplied from the cylinder unit are mixed A mixing unit; and a discharging unit that discharges the mixed material mixed by the mixing unit, wherein a ratio of a cross-sectional area of each cylinder is a mixing ratio of the mixed material.
この構成によれば、装置本体に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニットが着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニットを交換するだけで良く、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、シリンダーユニットを交換するだけで良いので、種々の混合比で混合する場合に対応することができる。 According to this configuration, since the cylinder unit including the cylinder and the piston is detachably attached to the apparatus main body, it is only necessary to replace the cylinder unit when exchanging the material to be mixed, and lot exchange is easy. At the same time, the maintenance of the device is simple. Moreover, since it is only necessary to replace the cylinder unit, it is possible to cope with mixing at various mixing ratios.
本発明の液体混合装置においては、それぞれのシリンダーユニットのピストンは、略同じ形状の取付用突出部を有し、前記駆動手段は、前記取付用突出部に対応する少なくとも2つの取付部を有することが好ましい。 In the liquid mixing apparatus of the present invention, the pistons of the respective cylinder units have mounting protrusions having substantially the same shape, and the driving means has at least two mounting portions corresponding to the mounting protrusions. Is preferred.
この構成によれば、シリンダーに収容させる被混合材料を容易に交換することができる。また、シリンダーユニット毎で交換することが可能になるので、シリンダーユニットの洗浄などのメンテナンス作業が非常に容易になると共に、被混合材料の交換を極めて短時間に行うことができる。 According to this structure, the material to be mixed accommodated in the cylinder can be easily exchanged. In addition, since it is possible to replace each cylinder unit, maintenance work such as cleaning of the cylinder unit becomes very easy, and the mixed material can be replaced in a very short time.
本発明の液体混合装置においては、前記シリンダーユニットは、マグネチックスターラを有することが好ましい。この構成によれば、シリンダー内に収容される被混合材料を攪拌する構成を簡略化することができる。 In the liquid mixing apparatus of the present invention, the cylinder unit preferably has a magnetic stirrer. According to this structure, the structure which stirs the to-be-mixed material accommodated in a cylinder can be simplified.
本発明のシリンダーユニットは、少なくとも2つの被混合材料を混合して混合材料を吐出する液体混合装置のシリンダーユニットであって、横断面積の比が前記混合材料の混合比であり、前記被混合材料を収容し、一方の端部が開口したシリンダーと、前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンと、を有することを特徴とする。 The cylinder unit of the present invention is a cylinder unit of a liquid mixing apparatus that mixes at least two materials to be mixed and discharges the mixed material, and a ratio of cross-sectional areas is a mixing ratio of the mixed materials, and the mixed materials And a piston that is open at one end, and a piston that closes the opening of the cylinder and moves up and down while sliding on the inner surface of the cylinder.
この構成によれば、被混合材料を交換する際に、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、余剰の被混合材料を保管しておくことが可能となり、被混合材料を有効利用することができる。 According to this configuration, when exchanging the material to be mixed, the lot can be easily exchanged and the maintenance of the apparatus can be simplified. Moreover, it becomes possible to store the surplus material to be mixed, and the material to be mixed can be effectively used.
本発明の液体混合装置は、装置本体に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニットが着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニットを交換するだけで良く、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、シリンダーユニットを交換するだけで良いので、種々の混合比で混合する場合に対応することができる。 In the liquid mixing apparatus of the present invention, a cylinder unit including a cylinder and a piston is detachably attached to the apparatus main body. Therefore, when changing the material to be mixed, it is only necessary to change the cylinder unit, and lot exchange is easy. And maintenance of the apparatus is simple. Moreover, since it is only necessary to replace the cylinder unit, it is possible to cope with mixing at various mixing ratios.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る液体混合装置の概略構成を示す図である。図1に示す液体混合装置は、装置本体11と、この装置本体11に着脱可能に載置され、シリンダー12a,12c,12e及びピストン12b,12d,12fで構成されたシリンダーユニット12と、シリンダーユニット12のピストン12b,12d,12fを一体に進退させる駆動手段である駆動部13と、シリンダーユニット12から供給される被混合材料を混合する混合手段であるスタティックミキサ14とから主に構成されている。該液体混合装置には、スタティックミキサ14で混合された混合材料19を吐出する吐出手段であるスプレーガン15が接続されている。また、シリンダーユニット12からスタティックミキサ14の間は、被混合材料の通路である輸送管17a〜17cが配設されており、それぞれの輸送管17a〜17cには、バルブ18a〜18cが設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid mixing apparatus according to an embodiment of the present invention. The liquid mixing apparatus shown in FIG. 1 includes an apparatus
装置本体11は、少なくともシリンダーユニット12のシリンダー12aを載置できる支持台11aを有する。装置本体11には、少なくとも2つのシリンダーユニット12が取り付けられている。なお、本実施の形態においては、装置本体11に3つのシリンダーユニット12を取り付けた場合について説明しているが、本発明は、装置本体11に2つ又は4つ以上のシリンダーユニット12を取り付けた場合にも適用することができる。それぞれのシリンダーユニット12は、図2に示すように、一方の端部が開口したシリンダー12a,12c,12eと、シリンダー12a,12c,12eにそれぞれ収容された被混合材料を押圧する略円盤形状のピストン12b,12d,12eとから構成されている。
The apparatus
シリンダー12a,12c,12eはそれぞれ、一方の端部(図2において上方の端部)が開口し、他方の端部が閉じられている略円筒形状を有しており、その内部に被混合材料16a〜16cをそれぞれ収容するようになっている。シリンダー12a,12c,12eは、横断面積(図2に示すシリンダーにおいては略円形断面の面積)の比が混合材料(混合後の材料)の混合比となるようにサイズが設定されている。したがって、シリンダー12a,12c,12eにそれぞれ対応するピストン12b,12d,12fの横断面積の比もほぼ混合材料の混合比となるようにサイズが設定されている。したがって、シリンダー12a,12c,12eに対してピストン12b,12d,12fを進出させて被混合材料16a〜16cを混合することにより、所望の混合比で混合された混合材料を得ることができる。
Each of the
シリンダー12a内には、マグネチックスターラ20の攪拌子20bが入れられている。そして、装置本体11において、シリンダー12aを有するシリンダーユニット12の載置位置に対応する位置(シリンダー12aの下方)には、マグネチックスターラ20の本体20aが取り付けられている。このようにシリンダー12aは、上部が開口し、下部が閉塞している構成を有するので、マグネチックスターラ20を容易に設置することができる。このようにマグネチックスターラ20を用いることにより、シリンダー内に収容される被混合材料を攪拌する構成を簡略化することができる。
A
ピストン12b,12d,12fには、それぞれ輸送管17a〜17cの一方の端部が取り付けられている。これらの輸送管17a〜17cの一方の端部は、ピストン12b,12d,12fを挿通してシリンダー12a,12c,12eの内部に延在しており、シリンダー12a,12c,12e内に収容された被混合材料に浸漬される。輸送管17a〜17cは、ピストン12b,12d,12fに対して着脱可能に取り付けられる。例えば、ピストン12b,12d,12fに輸送管17a〜17cを挿通する穴部(図示せず)が設けられており、その穴部に輸送管17a〜17cを密閉状態で挿通し、必要に応じて両者を固定するように構成されている。このように、輸送管17a〜17cをピストン12b,12d,12fに対して着脱可能に取り付けることにより、輸送管17a〜17c及びピストン12b,12d,12fの交換を簡単に行うことができ、それぞれの部品の洗浄を簡単に行うことができる。その結果、被混合材料の交換を簡単に行うことができるので、種々の混合材料に対応することが可能となる。
One ends of
輸送管17a〜17cの他方の端部は、スタティックミキサ14に接続されている。この輸送管17a〜17cには、バルブ18a〜18cが取り付けられており、バルブ18a〜18cを開閉することにより、被混合材料16a〜16cの輸送を開始・停止することが可能となる。バルブ18a〜18cの開閉は制御部13cにより制御される。なお、本実施の形態においては、被混合材料16a〜16cの輸送をバルブ18a〜18cを開閉制御により行う場合について説明しているが、本発明においては、制御部13cによりスプレーガン15の吐出を制御するようにしても良い。
The other ends of the
ピストン12b,12d,12fは、それぞれシリンダー12a,12c,12eの開口を塞ぐと共にシリンダー12a,12c,12eの内側面を摺動しながら昇降する。これにより、ピストン12b,12d,12fが押圧されることにより、ピストン12b,12d,12fがシリンダー12a,12c,12eの内側面を摺動しながら下降して、シリンダー12a,12c,12e内に収容した被混合材料16a〜16cを押圧する。これにより、被混合材料16a〜16cは、輸送管17a〜17cに押し出されて輸送管17a〜17cを通ってスタティックミキサ14に送られる。なお、本実施の形態においては、シリンダー12a,12c,12e及びピストン12b,12d,12fはいずれも横断面が略円形である場合について説明しているが、本発明においては、シリンダー及びピストンの横断面形状はこれに限定されず、ピストンがシリンダーの開口を塞ぐと共にシリンダーの内側面を摺動しながら昇降できればシリンダー及びピストンの横断面形状が略円形以外の形状であっても良い。ピストンがシリンダー内に収容した被混合材料を効率良く押圧するためには、シリンダー及びピストンの横断面形状がほぼ同じであることが好ましい。
The
それぞれのピストン12b,12d,12fの上面には、駆動部13に取り付けるために取付用突出部12gが設けられている。この取付用突出部12gは、それぞれのピストン12b,12d,12fにおいて略同じ形状を有する。このように、それぞれのシリンダーユニット12のピストン12b,12d,12fにおいて、取付用突出部12gの形状を略同じにすることにより、必要に応じて、駆動部13に対してシリンダー断面積や径を変えたシリンダーユニット12を取り付けることが可能となる。したがって、同じ装置本体11において、被混合材料を異なる混合比で混合することができ、種々の混合材料を吐出することが可能となる。すなわち、シリンダー断面積や径を変えたシリンダーユニット12を適宜変えて駆動部13に取り付けることにより、一つの装置において種々の混合比の混合材料を得ることができるので、種々の用途の塗布処理に適用することが可能となる。なお、取付用突出部12gと駆動部13との取付態様については後述する。
A mounting
駆動部13は、シリンダーユニット12のピストン12b,12d,12fを一体に進退させる。駆動部13は、進退板13aと、この進退板13aを進退させる、すなわちここでは昇降させる昇降駆動手段であるエアシリンダ13bと、エアシリンダ13bのエア圧を制御する制御部13cと、進退板13aに取り付けられており、シリンダーユニット12の取付用突出部12gと結合する少なくとも2つ(ここでは3つ)の取付部13dとを有する。なお、制御部13cは、バルブ18a〜18cの開閉をも制御する。駆動部13は、制御部13cによりエア圧を制御してエアシリンダ13bを駆動させ、エアシリンダ13bの駆動により進退板13aが進退する。これに連動して、進退板13aの取付部13dと結合したシリンダーユニット12のピストン12b,12d,12fが進退する。その結果、進退板13aの一度の進退により、シリンダー12a,12c,12e内に収容された被混合材料16a〜16cがピストン12b,12d,12fで押圧され、スタティックミキサ14に供給される。
The
スタティックミキサ14は、輸送管17a〜17cを介してシリンダーユニット12と連通されており、それぞれの輸送管17a〜17cを介して供給された被混合材料16a〜16cを混合する。なお、本実施の形態においては、混合手段としてスタティックミキサ14を用いた場合について説明しているが、本発明においては混合手段としてスタティックミキサ以外の混合装置を用いても良い。スプレーガン15は、輸送管17dを介してスタティックミキサ14と連通しており、スタティックミキサ14で混合された混合材料19を吐出する。なお、本実施の形態においては、吐出手段としてスプレーガン15を用いた場合について説明しているが、本発明においては吐出手段としてスプレーガン以外の吐出装置を用いても良い。
The
次に、シリンダーユニット12のピストン12b,12d,12fに設けられた取付用突出部12gと駆動部13の取付部13dとの間の結合について説明する。図3は、シリンダーユニットのピストンに設けられた取付用突出部12gと駆動部の取付部13dとの間の結合を説明するための図である。図3に示すように、取付部13dは、進退板13aの表面から延在する支持部22により支持されている。取付部13dは、断面略C字形状を有しており、先端部が把持部23を構成する。一方、ピストン12b,12d,12fの取付用突出部12gは、2つのフランジ部21a,21bを有している。なお、フランジ部21a,21bの数については特に制限はない。このような取付部13dと取付用突出部12gとの結合においては、取付用突出部12gのフランジ部21a,21bの間に取付部13dの把持部23を嵌合させるようにして取付用突出部12gを取付部13dに取り付ける。具体的には、取付用突出部12gのフランジ部21a,21bの間に取付部13dの把持部23を嵌合させるようにして取付用突出部12gを図3の紙面手前側から奥側に向かってスライドさせる。
Next, the coupling between the mounting
このような取付用突出部12g及び取付部13dの構造を同じにしておき、シリンダーユニット12を着脱可能にすることにより、シリンダー12a,12c,12eに収容させる被混合材料16a〜16cを容易に交換することができる。また、シリンダーユニット12毎で交換することが可能になるので、シリンダーユニット12の洗浄などのメンテナンス作業が非常に容易になると共に、被混合材料の交換を極めて短時間に行うことができる。なお、本実施の形態においては、図3に示す取付用突出部12g及び取付部13dの構造を用いた場合について説明しているが、本発明においては、駆動部がシリンダーユニットの取付用突出部に対応する少なくとも2つの取付部を有する構成であれば良い。
By making the structure of the mounting
本実施の形態において、被混合材料とは混合前の材料をいい、混合材料とは混合後の材料をいう。例えば、混合材料としては、塗料や接着剤などの液状材料が挙げられる。 In the present embodiment, the material to be mixed refers to a material before mixing, and the mixed material refers to a material after mixing. For example, the mixed material includes liquid materials such as paints and adhesives.
次に、上記構成を有する液体混合装置の動作について説明する。混合材料19をスプレーガン15から吐出させる場合、制御部13cによりエアシリンダ13bでエア圧を進退板13aに加える。これにより、進退板13aが進出、すなわち下降する。進退板13aが下降すると、進退板13aにそれぞれ取り付けられているシリンダーユニット12のピストン12b,12d,12fが同様に下降する。ピストン12b,12d,12fが下降してシリンダー12a,12c,12e内にそれぞれ押し込まれると、シリンダー12a,12c,12e内にそれぞれ収容された被混合材料16a〜16cが押圧される。被混合材料16a〜16cが押圧されると、その圧力により被混合材料16a〜16cがシリンダー12a,12c,12eから押し出されて、それぞれ輸送管17a〜17cを通ってスタティックミキサ14に供給される。このとき、シリンダーユニット12のシリンダー12a,12c,12eの横断面積は混合比に対応しているので、進退板13aでピストン12b,12d,12fを一体に進出させることにより、一定の混合比で被混合材料16a〜16cがスタティックミキサ14に供給される。スタティックミキサ14では、それぞれの被混合材料16a〜16cが混合されて混合材料19となる。この混合材料19は輸送管17dを介してスプレーガン15に供給され、スプレーガン15から吐出される。なお、混合材料19の吐出は、制御部13cのバルブ18a〜18cへの開閉制御により行われる。本装置においては、エアシリンダ13bにより被混合材料16a〜16cに一定の荷重をかけておき、動作の開始・停止をバルブ18a〜18cの開閉により行うので、モータ駆動の吐出では制御が困難である微少な吐出量、例えば約30cc/分にも対応することができる。また、このような制御で吐出を行うので、吐出量のバラツキを±5%以内に抑えることができる。
Next, the operation of the liquid mixing apparatus having the above configuration will be described. When the
シリンダーユニット12を交換する場合、まず、制御部13cの制御によりエアシリンダ13bで進退板13aを後退、すなわち上昇させる。次に、ピストン12b,12d,12fに取り付けられた輸送管17a〜17cを取り外す。そして、シリンダーユニット12を図3において紙面奥側から手前側にスライドさせて取り外し、交換するシリンダーユニット12を図3において紙面手前側から奥側にスライドさせて取り付ける。取り外したシリンダーユニットは、シリンダーからピストンを外して洗浄し、シリンダー内に被混合材料を充填してピストンで蓋をして保管する。
When the
本実施の形態に係る液体混合装置は、装置本体11に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニット12が着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニット12を交換するだけで良く、ロット交換が容易である。また、余剰の被混合材料についてはシリンダー内に保管することにより有効利用することができる。また、シリンダーユニット12に加えて輸送管17a〜17cも着脱可能にすることができるので、シリンダーユニット12や輸送管17a〜17cの洗浄も容易となる。さらに、シリンダーに洗浄剤を投入したシリンダーユニットを装置本体に取り付け、上記と同様に洗浄剤を吐出させるようにすることにより、スタティックミキサ14からスプレーガン15までの経路についても洗浄を行うことが可能となる。
In the liquid mixing apparatus according to the present embodiment, the
本発明の液体混合装置は、吐出直前に被混合材料をそれぞれ混合装置に供給して混合し、得られた混合材料を吐出する構成であるので、被混合材料を混合した後の混合材料が経時的に粘度変化を起こすような材料に特に有効である。すなわち、被混合材料を吐出直前で混合するので、粘度変化をできるだけ抑えることが可能となり、混合後の材料が粘度変化を起こすような材料であっても安定した品質(例えば、色調、グロスなどのばらつきが小さい)で材料を吐出することが可能となる。すなわち、吐出するまで被混合材料が混合されないので、ポットライフが無制限となり、安定した品質で吐出を行うことができる。その結果、混合材料が塗料である場合などには、塗布不良などの不具合を少なくすることが可能となる。 The liquid mixing apparatus of the present invention is configured to supply and mix the materials to be mixed to the mixing device immediately before discharge, and to discharge the obtained mixed material. Therefore, the mixed material after mixing the materials to be mixed is aged. In particular, it is particularly effective for materials that cause a viscosity change. That is, since the material to be mixed is mixed immediately before ejection, it is possible to suppress the viscosity change as much as possible. Even if the material after mixing causes a viscosity change, stable quality (for example, color tone, gloss, etc.) The material can be discharged with a small variation. That is, since the material to be mixed is not mixed until ejection, the pot life is unlimited, and ejection can be performed with stable quality. As a result, when the mixed material is a paint, it is possible to reduce problems such as application failure.
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態においては、制御部13cがスプレーガン15を制御して混合材料の吐出を調節する構成について説明しているが、本発明においては、制御部13cがバルブ18a〜18cの開閉を制御して各被混合材料の供給量を調節するようにしても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. In the said embodiment, although the
11 装置本体
11a 支持台
12 シリンダーユニット
12a,12c,12e シリンダー
12b,12d,12f ピストン
13 駆動部
13a 進退板
13b エアシリンダ
13c 制御部
13d 取付部
14 スタティックミキサ(混合手段)
15 スプレーガン(吐出手段)
16a〜16c 被混合材料
17a〜17c 輸送管
18a〜18c バルブ
19 混合材料
20 マグネチックスターラ
20a 本体
20b 攪拌子
21a,21b フランジ部
22 支持部
23 把持部
DESCRIPTION OF
15 Spray gun (Discharge means)
16a to 16c material to be mixed 17a to
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