JP5382970B2 - 電子式複数成分配合装置 - Google Patents

Description

技術分野
複数成分材料を混合及び計量配合する装置。
関連出願
２０００年３月２日出願の米国仮出願第６０／１８６４０５号。

背景技術
近年、塗料などの複数成分材料が一般的になって広く利用されるにつれて、それらの材料の使用者の一部においては、これらの材料の混合及び計量配合の一層好ましい解決策が切望されている。そのような材料を使用する従来の古典的な技術はホットポッティングとして一般に知られている。ホットポッティングにおいては、使用者は二つ（最近は三つ）の成分の所要量を単に容器に注入し、それらを混合し、ついでその材料を基材へ噴霧等によって塗布する。そのようにすることによって、汚れが生じることに加えて、不正確な混合が生じたり、混合された材料の全量が利用されずに材料が無駄になることも少なくない。

グラコ(Graco)のHYDRA-CAT(R)（商標名）のような機械的配合装置はそのような用途に適しているけれども、監視機能を有していないし、計量及び塗布できる材料の比率と種類において柔軟性を欠くことも少なくない。電子式配合装置は近年一般的になってきているけれども、それには高価な流量機器が含まれるために、比較的高価になりやすい。

発明の開示
したがって、本発明の目的は、比較的安価に製造でき、末端の用途に好適であり、しかも、正確な計量ができ、正確な比率で二成分又は三成分材料を供給することのできる電子式配合装置を提供することにある。

本発明は、複数成分の塗料及び他の材料を圧送、加圧、配合及び供給するための完全パッケージ(complete package)として設計されている。個々の材料成分（一般的には、樹脂、触媒及び還元剤は成分Ａ、Ｂ及びＣと呼ばれることも多い）はサイフォンホースを通して単純な往復ピストンポンプへ供給される。ピストンポンプの作動は電子的及び空気圧的に制御され、材料の流れを選択された比率で加圧し、連結されているホースを通じて、混合マニホールド流体圧力調節手段へ供給する。それらの材料は、混合マニホールドにおいて混合され、所定の長さのホースを通過して、一体化される。静電攪拌機がそれらの材料を完全に一体化して混合するのに使用される。ついで、混合された材料は噴霧ガンから塗布又は被覆される基材へ供給される。好ましい実施の形態においては、パッケージは、一つから三つの個々の成分を１：１（：１）から８：１（：１）の比率で供給できる。一つ又は二つだけの成分が供給される場合には、未使用成分（複数成分）についての制御はゼロに設定される。この装置によれば、使用者は、材料を予め混合することなしに、単一成分又は複数成分の塗料を比率及び要求に基づいて供給できるので、無駄になる材料の量が大幅に低減される。

同様なコストの既存の構造に比べてこの構造の利点は、それらのポンプが物理的に独立しているが電子的に同期しているため、ハードウエアに変更を加えることなくそれらの比率を広い範囲にわたりカバーできるという事実に由来する。固定比率の機械式配合装置は比率を変更するために種々のサイズのポンプを必要とし、また、可変比率の機械式配合装置では、それらのポンプを異なるサイズの低容量ポンプと交換することなく達成できる比率の範囲が狭い。比率変更手順は遅い。その理由は、目標値に設定された比率を得るために、比率変更手順は繰返し変更及び点検する手順を必要とするからである。本発明においては、ポンプは独立に作動させて、フラッシング及びプライミングのような作用をさせることができる。８：１の比率を有する機械式配合装置は、触媒ポンプ及びホースをプライムするために８ガロンの基剤(base)を一般的に消費する。電子制御手段は、監視、遮断する機能、及びエラーが生じた場合に使用者へ特定のコードを示す機能を提供する。そのような検知可能なエラーには、ポンプのオーバートラベル（比率外れ(off ratio)）、位置センサ故障、ポンプのオーバースピード、作動又はバッチ供給(batch dispense)中の比率変更、比率がゼロに設定されるときの試作動、及びメモリ故障が含まれる。

本発明のこれら及び他の目的と利点は、添付図面に基づいた以下の説明から一層十分に明らかになり、それらの図面において、幾つかの図を通して同様な参照文字は同一又は同様な部分を指す。

発明を実施するための最良の形態 図１及び２に示されるように、本発明は、一般に、スタンド１を有する。そのスタンド上には、空気制御器２が取り付けられている。サイホンホース３が、図示（しかし、番号は付されていない）されているバケツのような容器からポンプへ材料を供給するのに使用される。サイホンチューブ３は容積式往復ピストンポンプ４の入口へ取り付けられている。このピストンポンプとしては、本発明の譲受人であるグラコ・インコーポレーテッド(Graco Inc.)により製造されたものが使用できる。

ピストンポンプ４は、Bimba又はAmericanのような様々な製造業者により製造された一般に知られているタイプの複動式空気シリンダ５によって駆動される。複動式空気シリンダの動作はポンプ位置センサ６によって検知される。センサ６は、好ましくは、磁気抵抗式位置センサである。この位置センサとしては、MTS Systems Corporationにより製造されたものが使用できる。

このシステムには、コード、電源及び本来の安全バリヤを有する電源アセンブリ８が設けられる。電子制御手段９が比率を選択するのに使用される。三比率選択ノブ１０が成分又は成分源を遮断するゼロ選択を有する比率を選択するのに使用される。比率ロックアウトキー１１によって、使用者、又は多くの場合にはユニットの個別使用の監視者は比率を固定し、所定の設定値から外れた偶然又は好ましくない比率の調整が防止することができる。ポンプ独自機能手段１２によって、個々のポンプを作動させ、システムをプライム及びフラッシュアウトして、検査(diagnostics)を行うことができる。ポンプテスト機能手段１３によって、個々のポンプを作動させ、機械式ポンプシステムが適正に機能しているかを検査するために、サンプル弁から同等量の流体を供給することができる。バッチ供給機能手段１４によって、個々のポンプを作動させ、所要の比率でサンプル弁から一定の合計量の流体を供給することができる。この機能手段の使用例は、通常の作業が図面に示されるように噴霧ガン２５から直接噴霧することにより行われている間、補修作業(touch-up work)がカップガンを使用して実施され、また、バッチ供給によって、補修作業用のガンのカップ内で使用できる少量の流体が供給できる場合である。

作動ボタン１５はポンプを順次連続的に作動させ、選択された比率で材料を供給する。停止ボタン１６は作動中の任意の機能手段を停止させる。エラーランプ１７は制御手段がエラーを検知すると特定のコードで赤色光を点灯させる。電源上の電源ランプ１８は電力が制御手段へ供給されるときに表示される。三方向流体弁１９は流体をガン又はサンプリングオリフィスへ送ることができる。流体サンプリングオリフィス２０がサンプルを収集するために設けられている。空気及び流体用のホース２１はそれぞれの機能を実行する（空気が複動式空気シリンダへ供給され、一方、流体が一体式の圧力調節手段を有する混合マニホールド２２へ個々の材料成分を搬送する）。一体化ホース２３はその始めと終わりに設けられる標準的な静電攪拌手段２４と連係して混合マニホールドの後で材料を混合するのに役立つ。この一体化ホース２３はその後噴霧ガン２５の入口へ接続される。（空気ホース２１も噴霧ガン２５へ空気を供給する）。

作動中においては、成分はグラコのPRECISIONMIXという名称の製品を利用した欧州特許第EP0116879号に一般に記載されたシステムと同様に順次供給される。二成分材料が３：１で供給されている場合、ポンプ「Ａ」が三つの増分（好ましい実施形態においては、一つの増分は０．４５２６ccの供給量について０．１インチの移動ストロークを表す）を供給し、次いで、ポンプ「Ｂ」の一つの増分が供給され、次いで、このサイクルが繰返される。

このシステムは、混合される比率の成分が整数でなければならないように設計されており、例えば、製造者が（２+1/2）：１を指定している場合、使用者は制御盤上で５：２を選択する。同様に、例えば、３：１：１の比率で三成分材料を供給する場合、ポンプ「Ａ」は三つの増分を供給し、ポンプ「Ｂ」は一つの増分を供給し、また、ポンプ「Ｃ」は一つの増分を供給し、この工程が繰返される。

請求の範囲によって限定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更及び変形を配合装置について実施できることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の配合装置の背面図である。
【図２】
本発明の配合装置の正面図である。
【図３】
本発明の制御盤の図である。
【符号の説明】
４ 容積式往復ピストンポンプ
５ 複動式空気シリンダ
６ ポンプ位置センサ

Claims (3)

1. 少なくとも第１及び第２の成分を所定の比率で有する複数成分の塗料を加圧下で配合するための流量計を含まない複数成分塗料配合装置であって、
   第１及び第２の往復ポンプと、
   第１及び第２の往復駆動手段と、
   位置センサと、
   混合マニホールドと、
   前記往復駆動手段及び前記位置センサへ取り付けられた制御手段と、
   を有し、それぞれのポンプがアウトレットを有するとともに前記成分の一つをそれぞれ貯留する容器に接続され、
   それぞれの往復駆動手段が前記往復ポンプの一つを駆動するように接続されており、
   位置センサはそれぞれの往復駆動手段へ取り付けられ、それが取り付けられた往復駆動手段の位置を検出し、
   混合マニホールドは前記アウトレット及びスプレーガンに接続され、
   制御手段は往復ポンプに連結された往復駆動手段の一方及び他方を位置センサによって検出された位置に基づいて電子的に制御し、往復ポンプの一方及び他方をそれぞれ予め定められたストロークで交互に動かし、前記成分をスプレーガンに向けて所定の比率で交互に圧送する複数成分塗料配合装置。
   
2. 前記位置センサは磁気抵抗式である請求項１に記載の複数成分塗料配合装置。
   
3. 前記往復駆動手段の少なくとも一つは、一度の移動量が一往復未満である請求項１に記載の複数成分塗料配合装置。
   
   

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