JP3041821U - 粘性液体充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 販売店の店頭で調色した塗料を、高圧ガス保
安規則に従った事業設備および高圧ガス取扱責任者も必
要とせずに、スプレイ缶内に充填して顧客に販売できる
ようにすること。 【解決手段】 溶媒と高圧ガスを予め充填したスプレイ
缶４１を、販売店に供給し、その缶内に、顧客の指示に
より調色した塗料を販売店で充填可能にするために、ラ
イナ１のシリンダ部１ｂと共動するピストン棒２を備え
た充填装置を提供する。更に、ピストン棒２を引き抜く
方向の動作時に、ピストン棒２とシリンダ部１ｂに対し
て作用する真空力を解除するようにピストン棒の内部に
塗料流通路を設けても良い。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、高圧ガスを予め充填したスプレイ容器に、粘性液体（例えば、塗 料、薬剤等）を充填するための充填装置に関するものである。 以下の説明で、充填すべき粘性液体の例としてペンキ、エナメル、ラッカー等 の塗料を例示したが、これらの塗料に限定する必要はなく、例えば、持続性芳香 剤、農薬、殺虫剤、接着剤等にも必要に応じて適用可能である。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、ペンキ、エナメル、ラッカー等の塗料は、ビルディング等の建築物、 住宅、家具、列車、航空機、自動車、バイクのような乗り物等、事業用ばかりで なく、家庭用、趣味用の着色剤、被覆材としても多用されている。 ところで塗料は、粘性を有する液体であるため、均一に塗布するには熟練を要 する。とりわけ、刷毛または筆を使用してむらなく塗布するのは、素人にとって は必ずしも容易ではない。このため、手間が省けて取扱が簡便であるという理由 で、ワンタッチのスプレイ式の塗料が普及するに至った。

【０００３】 色には、明るさ、色相、彩度で表される３属性がある。全ての色は３原色の組 み合わせで表現できるが、太陽光のスペクトルのうち、虹として現れる色は７色 といわれている。身の回りで見られる自然色および人工色は、３原色の更に多様 な組み合わせにより、例えば、パソコンのモニタ画面は、低級なものでも２５６ 色、中級のもので６５，０００色、高級なものでは１６，７７０，０００色にも 及ぶ色彩表現能力を誇っている。

【０００４】 換言すれば、塗料の世界においても同様で、今や、多種多様な着色表現力が求 められるに至っていると言っても過言ではない。そのような顧客ニーズに対応す るために、何万色、何千万色と言うような多種類の塗料を、販売店の店頭に予め 用意しておくのは実際的でない。このため、店頭で顧客の求めに応じて複数の塗 料を混合して調色することが、一部で慣行として行われている。

【０００５】 しかし、このような慣行は、缶入り塗料の場合には実現可能であるが、最近多 用されるに至ったスプレイ缶入りの塗料の場合には、実現不可能である。 何故ならば、スプレイ缶内に、少なくともペンキ、エナメル、ラッカー等の塗 料と、シンナー等の溶媒と、フロン等の高圧ガスとを充填することが必要である ため、特に後者のフロン等の高圧ガスを充填する作業を行うに当たっては、高圧 ガス保安規則に従った事業設備と、有資格の高圧ガス取扱責任者とが必要、不可 欠となる。しかし、このような条件を全ての販売店に備えさせるのは現実的でな いためである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

顧客の要望に応えて販売店の店頭で調色した塗料を、前記の高圧ガス保安 規則に従った事業設備も有資格の高圧ガス取扱責任者も必要とせずに、スプレイ 缶内に充填した塗料として顧客に販売できるようにすること。 スプレイ缶への充填作業は、店頭で女子従業員でも作業可能な取扱が簡便 で、省力型の充填装置を提供すること。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

販売店の店頭において、空の（未充填の）スプレイ缶に前記内容物を全て 充填しようとする常識的な手段から発想を転換ないし逆転して、新たな打開手段 を講じること。

【０００８】 つまり、スプレイ缶内に少なくともペンキ、エナメル、ラッカー等の塗料を除 く全ての材料、即ち、シンナー等の溶媒とフロン等の高圧ガスを、前記の高圧ガ ス保安規則に従った事業所において、有資格の高圧ガス取扱責任者の監督の下で 予め充填しておくようにする。そして販売店は、そのような溶媒と高圧ガスが予 め充填されたスプレイ缶を店頭に配達してもらう。販売店の店頭作業としては、 顧客の要望に応えて調色し、調色済のペンキ、エナメル、ラッカー等の塗料をそ の缶の中に充填し顧客に引き渡すようにする。

【０００９】 高圧ガスが充填済になっているスプレイ缶に対する圧入作業に際して、ピ ストン棒に対して与えるべきピストン運動を軽快化するために、前記ピストン棒 の下端に孔を穿設し、その孔の中にてチェック機能を果たすボールをいれること と、その孔からピストン棒の長さ方向に伸びてライナの塗料収容部に連通する流 通路を設けて、前記ピストン棒を引き抜く方向の動作時に、ピストン棒とシリン ダ部に対して作用する真空力を解除するために、塗料を流入させるか、または外 部から空気を導入できるようにする。

【００１０】

【実施例】

（スプレイ缶の概略構造） 本考案の粘性液体充填装置を適用すべき対象物としてのスプレイ缶４１それ自 信の概略構造を図２（ａ）の下半部に示す。図２（ｂ）はスプレイ缶４１の、特 にノズル部分の構造を概略的に示す図である。 ここではスプレイ缶４１として例示したが、一般的に言えば容器であって、缶 に限らない。例えば、容量１５０ｇ〜５００ｇ入りの金属または適宜の硬質合成 樹脂製でも良い中空容器である。その上部には、鍔部分４２が設けられており、 鍔部分４２の中央にオリフィス管４３が直立している。オリフィス管４３の内部 の上端には、その内部の管穴を塞ぐように、弁４４が設けられ、その弁４４はス プリング４５により上方に押されていることにより閉止し、スプレイ缶４１を気 密に保つようになっている。

【００１１】 スプレイとして普通に使用する時には、オリフィス管４３の上からノズル部材 ４６が嵌着されている。ノズル部材４６の中央内部には、作動ピン４７が滑動自 在に収容されており、作動ピン４７の下端部は、オリフィス管４３の上からノズ ル部材４６が嵌着された状態では弁４４の上部に接触する。作動ピン４７の上端 部は、ノズル部材４６が押し下げられた時、作動ピン４７全体を押し下げること により、作動ピン４７の下端部が弁４４を押し下げて、スプレイ缶４１の内容物 、即ち、高圧ガスおよび溶媒を伴った塗料を、噴出口４８から噴出させるように 働く。

【００１２】 推進材としての高圧ガスとしては、例えばフロンまたはその代替物（均等物） が用いられるが、これに限定されない。ＬＡＶ、ＥＮ、またはＮＭＣ−ＥＮを用 いられてもよい。

【００１３】 （本考案の充填装置を適用するに当たっての連結関係） 図３（ａ）は、粘性液体を充填するための前処置としてノズル部材４６を取り 外して、この状態で本考案のライナ１の下端の管部１ｃをスプレイ缶４１のオリ フィス管４３の上に被着することにより、相互連結した状態を示す。但し、図を 簡略化して分かりやすくする目的で、円筒部材３が省略されていることに注意さ れたい。

【００１４】 （本考案の第一実施例の装置の構造） 図１は、本考案の粘性液体充填装置を分解して示す斜視図である。図１に示す ライナ１は、充填すべき塗料を一時的に収容する容器である。円筒形であっても よいが、図示のように僅かに下つぼみにして漏斗状を形成してもよい収容部１ａ と、下端に位置する管部１ｃと、それらの中間に位置して両者を繋ぐシリンダ部 １ｂとよりなる。ライナ１の材質は適宜のもので良いが、例として、ポリオレフ ィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル等が挙げられる。本考案の実施 例では、比較的に軟質で低コストであって使い捨て可能な材料として、ポリプロ ピレンを選択して使用した。

【００１５】 ピストン棒２は、ライナ１のシリンダ部１ｂに挿入されてその中で上下運動す ることにより、下端の管部１ｃからスプレイ缶４１のオリフィス管４３を介して 、ライナ１内の、具体的にはシリンダ部１ｂ内に存在する塗料を、スプレイ缶４ １の内部に圧入するように働く。 図３（ａ）に示すように、ライナ１とスプレイ缶４１とを連結した状態で、ピ ストン棒２がシリンダ部１ｂ内でピストン運動をさせるときに、全体を安定的に 保持し、しかも、圧入のための加圧動作を許容するために、円筒部材３が用意さ れている。

【００１６】 円筒部材３の本体部の形状は、図１では均一壁厚の円筒形状で図示されている が、図２（ａ）にハッチング（影斜線）で示したように、内部に収容するライナ １に対する保持性をよくするために、ライナ１の外形に合わせて一部肉厚にする か、または均一壁厚の円筒の中に上記のハッチング（影斜線）で示した形状の詰 め物をしてもよい。円筒部材３の材質は、コストと強度との兼ね合いで、金属ま たは硬質の合成樹脂など適宜選択可能である。

【００１７】 円筒部材３の最下部には、ロック部材４が設けられている。ロック部材４は円 盤状を呈し、その直径がスプレイ缶４１の上部にある鍔部分４２の上部の円形開 口の直径よりも僅かに小さく、その円盤状の厚さが鍔部分４２が取り囲む円形窪 みの深さにほぼ等しい。

【００１８】 ロック部材４の内部には、少なくとも１個、望ましくは３個の硬質のロックボ ール２１（図２参照）が内装されている。円筒部材３とロック部材４との間に配 置されたロックリング４ａを、指先で僅かに（例えば１／２回転以下）回転させ ると、例えばカム機構を介してロックボール２１の一部がロック部材４の外周部 に露出して、ロック部材４の直径が部分的に大きくなるようにしている。

【００１９】 このようにロック部材４が作用するため、スプレイ缶４１の上部にある鍔部分 ４２が取り囲む円形窪み（図４参照）のなかにロック部材４を挿入して、ロック リング５を回転させるると、ロック部材４に内装されたロックボール２１が鍔部 分４２の内壁を押すことになり、両者を挿入関係に連結保持させることになる。 このような連結保持関係を一層確実にするために、鍔部分４２の円形窪みの壁面 は、垂直と言うよりも僅かに上窄まり、つまり、円形窪みの底部の直径よりも上 部の直径の方が僅かに小さく狹められているのが望ましい。

【００２０】 （本考案の装置への取り付け） 前記のように、本考案の円筒部材３の最下部のロック部材４をスプレイ缶４１ の上部にある鍔部分４２の円形窪み内に挿入し、ロックリング５を回転させるこ とによりロックボール２１が両者を挿入関係に連結保持する。この状態を前提と して以下の説明を行う。

【００２１】 この前提状態において、円筒部材３の本体下部とその下に設けたリング５との 間に形成されたくびれ部３ａを、本考案の装置の上部ベース板６の切り込み６ａ に対して横方向に挿入する。このとき、スプレイ缶４１はベース側板７に囲まれ た空間内に中吊りされた状態となる。 次に、ライナ１を円筒部材３の内部に挿入すると共に、ライナ１の下端の管部 １ｃをスプレイ缶４１のオリフィス管４３の上に被着する。これにより両者が相 互連結した状態を図３に示す。

【００２２】 塗料をライナ１に注入する前に、チェックボール１ｄをライナ１に挿入する。 挿入されたチェックボール１ｄは、シリンダ部１ｂの底部で止まり、その下に位 置する管部１ｃの上端を閉ざす。つまり、チェックボール１ｄが挿入された状態 では、ライナ１に塗料が注入されたとき、塗料は粘性を有するのでチェックボー ル１ｄの働きにより下方に漏れないように阻止される。そればかりか、塗料充填 作業が終了したときライナ１の内部に塗料が残存したとしても、ライナ１の下端 の管部１ｃをスプレイ缶４１のオリフィス管４３の上から抜き取ったとき、残存 塗料が下方に漏れないように阻止するように働く。

【００２３】 塗料をライナ１の内部に注入するに当たっては、スプレイ缶４１の弁４４の目 詰まりを生じさせないようにするために、例えば、目の細かいフィルタのような 濾過手段を介して注入するのが望ましい。 その後に、ピストン棒２をライナ１の内部に挿入すると共に、シリンダ部１ｂ の真上にピストン棒２を位置させ、円筒キャップ８の穴に通した上で円筒キャッ プ８を閉じる。そして、ピストン棒２の上端に設けられた穴２ａとハンドル９に 設けられた穴９ａとを位置合わせし、ピン９ｂを挿入して両者を回転自在に連結 する。

【００２４】 （充填操作） ハンドル９の遠端は、連結杆９ｃを介してベース側板７にピボット７ａで止め られているので、ハンドル９の近端９ｄを掴んで上下運動することにより、シリ ンダ部１ｂ内の塗料の圧力が高まり、スプレイ缶内の高圧ガスの圧力と弁スプリ ング４５の圧力に抗して、弁４４を押し下げて、スプレイ缶４１内に塗料を圧入 させる。この時のシリンダ１ｂ内におけるチェックボール１ｄと、弁４４の挙動 を図３に示す。

【００２５】 この図において、ライナ１内に横線で示したものは、ここに一時的に収容され て、スプレイ缶４１内に圧入される前の塗料である。ハンドル９を押すことによ り、ピストン棒２がシリンダ１ｂ内の塗料に圧力を加えると、その圧力がライナ １の下端の管部１ｃを介して、スプレイ缶４１側のオリフィス管４３内に圧力を 伝えることになる。この時、ライナ１の下端の管部１ｃの上にはチェックボール １ｄが存在するが、ライナ１の材質が前述のとおり、例えばポリプロピレンのよ うな比較的軟質の材料であることと、ハンドル９によるピストン棒２の上下の往 復運動が加圧・減圧の反復をもたらすことと、に起因して一時的な圧力伝達に支 障はない。この事実は実験により、容易に確認することができる。

【００２６】 ともあれ、加圧・減圧の反復により、スプレイ缶４１側のオリフィス管４３内 に圧力が伝えられたとき、スプリング４５の押圧力および高圧ガスの圧力に抗し て、弁４４が押し下げられることになる。かくて、ピストン棒２の上下の往復運 動による加圧・減圧の反復と、スプレイ缶４１側のスプリング４５の押圧力およ び高圧ガスの圧力とのバランスの変動の結果として、チェックボール１ｄが図３ （ａ）に示すように、シリンダ１ｂ内で上下運動することになる。

【００２７】 圧入された塗料の量は、塗料圧入前のスプレイ缶の重量と、塗料圧入後のスプ レイ缶の重量をそれぞれ計量して、その差を求めることによって求めることがで きる。

【００２８】 （本考案の第二実施例の装置の構造） 前述の、本考案の第二の課題を解決するための第二実施例を図４および図５に 示す。図２および図３に示した第一実施例のものと特に相違する点は、ピストン 棒２’の構造にある。 ここでの課題は、塗料圧入のためピストン運動をピストン棒２に与えるに際し て、ピストン棒２をシリンダ部１ｂ内で引き抜く方向に運動させる時に、無用の 負荷が掛かることである。

【００２９】 本考案の何れの実施例の場合でも、ピストン棒２とシリンダ部１ｂの寸法関係 は、例えば自動車エンジンのピストンおよびシリンダの関係ほど精密なものでは なく、ある程度の逃げが許容されている。それにも拘らず、ピストン棒２をシリ ンダ部１ｂ内で引き抜く方向に運動させる時に作用する真空力が、無用の負荷を 与えることに注目した。

【００３０】 この無用な負荷を軽減する課題を実現する手段として、ピストン棒を引き抜く 方向の動作時〔図５（ａ）の矢印５９参照〕に限って、減圧状態下のシリンダ部 １ｂ内に塗料または空気を導入できるようにする手段を付加した。 即ち、ピストン棒２’の下端に孔５１を穿設し、その孔の中にチェック機能を 果たすチェックボール５２を入れ、その孔からピストン棒の長さ方向に伸びて少 なくとも漏斗状の収容部１ａ内の塗料部分に連通しうる流通路５３とを設けるこ とにより、シリンダ部１ｂ内におけるピストン棒２’の復帰運動時に限って、減 圧状態下のシリンダ部１ｂ内に塗料の収容部１ａから塗料を導入する流通路を与 えるようにした。

【００３１】 なお、流通路５３の上端を漏斗状の収容部１ａ内の塗料部分に止めることなく 、塗料の液面よりも上方に連通するようにすれば、空気を導入することも可能で ある。 このような流通路５３をピストン棒２’内に設けても、ピストン棒２’を押し 下げる方向〔図４（ａ）の矢印５８参照〕に力を加えた時には、チェックボール ５２がその流通路５３を閉ざすので、圧入動作に支障を来す恐れはない。

【００３２】 チェックボール５２が孔５１から不時の落下を起こさないようにするためには 、穴５１の下端に適宜の手段、例えば押えスプリング５４を配置しても良い。目 的に合えば、これ以外の任意の手段を講じてもよい。充填作業終了時、または塗 料の色換えのときに、装置を清掃するため、チェックボール５２を孔５１から意 図的に落下させたいときには、流通路５３の側方の口５３ａまたは５３ｂからス チールワイヤ、または細棒を挿入して、チェックボール５２を突き出せば良い。

【００３３】 また、この第二実施例のチェックボール５２を、ライナ１の上部から挿入する チェックボール１ｄと同一寸法にして、穴５１の寸法をこれに対応させることに より、両者のチェックボールを１個で共用するように設計変更することも可能で ある。

【００３４】 （本考案の第三実施例） 前述の実施例においては、塗料を圧入するために、操作者、一般的には塗料販 売店の店員が、ハンドル作動機構部を力まかせに上下してピストン運動を行わな ければならない。その労力を軽減するには、その部分のみを電動式に設計変更す れば良い。例えば、ハンドル作動機構部に代えて、円周の一部分のみに歯を設け てなるセクタギア（扇形歯車）の回転軸の反対側に、ギア部の半径よりも小半径 の駆動扞を設け、更にその先端に穴を設けてその穴にピストン棒２の上端の穴２ ａを合わせてピン９ｂを通して回動可能に連結し歯車兼てこ機構を構成する。

【００３５】 そして、セクタギアに歯合する歯車と、その歯車を回動しうる回転動力源、例 えば電動機と、セクタギアの回動しうる範囲の上限と下限、及び回転方向を規制 し、制御するする制御装置と、操作状の危険が生じた時直ちに電動機を停止させ る安全装置とを配置すれば良い。本考案を基礎とする限り、この第三実施例の電 動式粘性液体充填装置は比較的容易に実施可能である。

【００３６】

【考案の効果】

顧客の要望に応えて販売店の店頭で調色した塗料を、前記の高圧ガス保安 規則に従った事業設備も有資格の高圧ガス取扱責任者も必要とせずに、スプレイ 缶内に充填した塗料として顧客に販売することができる。 スプレイ缶への充填作業は、店頭で女子従業員でも作業可能な取扱が簡便 化し、省力化した充填作業ができる。 ハンドル作動機構部を電動式に設計変更すれば、操作者の労力を一層軽減 するばかりか、作業能率の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の粘性液体充填装置を分解して示す斜視
図。

【図２】粘性液体を充填する対象物であるスプレイ容器
に対して本考案の充填装置を連結する状態を示すため、
部分的に切除して示す図であって、（ａ）は本考案の充
填装置の各構成要素を部分的に切除して示す図、（ｂ）
はスプレイ容器の内の特にノズルおよびオリフィス部を
図解した部分的断面図、（ｃ）はオリフィス部の構造を
分かりやすくするためノズル部材を除去して示す図。

【図３】ノズル部材を除去したスプレイ容器のオリフィ
ス部に対して、本考案の装置のライナの管状下端部を連
結した状態で、ピストン棒を操作して塗料を圧入する状
況を示す図であって、（ａ）はそれらの連結状態を一部
断面で示す図、（ｂ）はスプレイ容器側のオリフィス部
内の弁が閉じた状態を示す図、（ｃ）塗料圧入時の弁が
開いた状態を示す図。

【図４】本考案の第二実施例の図であって、シリンダを
押し下げている時の状態を示す図、（ｂ）はスプレイ容
器側のオリフィス部内の弁が開いた状態を示す図。

【図５】本考案の第二実施例の図であって、シリンダを
戻している時の状態を示す図、（ｂ）はスプレイ容器側
のオリフィス部内の弁が閉じた状態を示す図。

【符号の説明】

１ ライナ １ａ 収容部 １ｂ シリンダ部 １ｃ 管部 １ｄ チェックボール ２ ピストン棒 ２’ピストン棒 ３ 円筒部材 ４ ロック部材 ５ リング ６ ベース板 ７ ベース側板 ８ 円筒キャップ ９ ハンドル ２１ チェックボール ４１ スプレイ缶 ４２ 鍔部分 ４３ オリフィス管 ４４ 弁 ４５ スプリング ４６ ノズル部材 ５１ 孔部 ５２ チェックボール ５３ 流通路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧ガスを予め充填したスプレイ容器
   に、粘性液体を充填するための充填装置であって、 前記スプレイ容器のノズル部材を取り外した状態で、前
   記スプレイ容器の鍔部分に係合させて、前記スプレイ容
   器を前記充填装置のロック部材と連結して保持しうる円
   筒部材と、 前記円筒部材の内部に収容するのに適した全体的な大き
   さを有し、前記スプレイ容器のノズル部材を取り外して
   露出したオリフィス管の上に嵌合しうる管部と、その上
   方に連接したシリンダ部と、更にその上方に連接し上か
   ら流し込まれる前記粘性液体を保持するのに適した収容
   部とよりなるライナと、 前記シリンダ部に挿入されてピストン運動しうるピスト
   ン棒と、 前記ピストン棒に対してピストン運動を与えることによ
   り、前記オリフィス管を介して、少なくとも前記シリン
   ダ中に存在する粘性液体をスプレイ容器へ圧入するのに
   適したハンドル作動機構部と、を含む粘性液体充填装
   置。
2. 【請求項２】 前記ピストン棒が、その下端に穿設され
   た孔部と、前記孔部からピストン棒の長さ方向に伸びて
   前記ライナの収容部に連通しうる流通路とを備え、前記
   孔部にチェック機能を果たすボールを挿入することによ
   り前記シリンダ部内におけるピストン棒の復帰運動時に
   前記収容部からピストン棒の下方に至る塗料流通路を与
   えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の粘性液
   体充填装置。
3. 【請求項３】 前記ハンドル作動機構部を、セクタギア
   等を含む歯車兼てこ機構と、前記セクタギアに歯合して
   回動しうる回転動力源とを含む機構と置換してなること
   を特徴とする請求項１または２記載の粘性液体充填装
   置。