JPH0553531B2 - - Google Patents

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JPH0553531B2
JPH0553531B2 JP5388188A JP5388188A JPH0553531B2 JP H0553531 B2 JPH0553531 B2 JP H0553531B2 JP 5388188 A JP5388188 A JP 5388188A JP 5388188 A JP5388188 A JP 5388188A JP H0553531 B2 JPH0553531 B2 JP H0553531B2
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JP
Japan
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valve
paint
liquid
orifice
container
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JP5388188A
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Kotsuto Guranbiru
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Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of JPS63236526A publication Critical patent/JPS63236526A/ja
Publication of JPH0553531B2 publication Critical patent/JPH0553531B2/ja
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    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B3/10—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by application of pressure to material
    • B65B3/12—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by application of pressure to material mechanically, e.g. by pistons or pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
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    • B05B1/323—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages in which a valve member forms part of the outlet opening the valve member being actuated by the pressure of the fluid to be sprayed
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    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体用のまた液体キヤリヤを有する、
ペイントのような、懸濁物用の調合装置に関する
ものである。そのような液体および懸濁物を以下
総合的に液体と称する。
ペンキ製造業者は、顧客に多くの異つた色のペ
イントをそして通常製造業者が貯蔵しうる以上の
色を供給する永遠の問題に直面している。この問
題はとくに車両に塗替え用、すなわちたとえば衝
突修理用の車両を再塗装するペイントの供給にお
いてとくに深刻である。困難さは車両製造業者が
多くの異つた色の微妙に異つた色合いの車両を供
給することである。一定の様式、モデルおよび色
彩に対してさえも、製造業者において使用される
ペイントの組が変るため、微妙な変化が特殊な車
両の正確な色の間に生ずる。その上輸送業の運転
手は、屡々その車両に彼等独自のデザインで再塗
装することを希望する。そのため、使用されるペ
イントの色の数は莫大なものとなり、たとえば
30000にも達する。
ペイント製造業者は、調合法によつて要求され
る多数の色彩を提供し続けてしきた。通常単一の
顔料を含むが、多くの割合の一つの顔料および標
準色を出すのに十分な少ない量の他の顔料を含
む、多くの基本色または標準色が作られる。通常
の標準的範囲は20ないし50の基本的色を含み、そ
れらを調合して数千の他の色を得ることができ
る。しかして、再仕上業者または再仕上ペイント
供給業者は供給しようとするペイントの特定の範
囲に従つて僅か20ないし50の色のストツクを必要
とするに過ぎない。
修理しようとする車両に適合するため、業者は
これらのペイントをきわめて注意深く、かつきわ
めて正確にペイント製造業者によつて供給された
方式または混合計画に従つて混合しなげればなら
ない。混合計画は修理される車両の特殊な仕様、
モデルおよび色の変化に適合するように混合しな
ければならない基本色の割合を規定している。
基本色が供給されかつきわめて一定の状態で保
管されることが重要である。またそれらの色が実
際、正確に始めようとする法式に従つて、きわめ
て正確に調合されることが重要である。
ペイント調合に使用する理想的調合方式を提供
するためあるいは好ましい目標が存在する。すな
わち、 (1) 正確な調合、 (2) メンテナンスの問題のない有効な作業、 (3) 自動的作業、 (4) 低価格 である。
自動調合装置においては、通常顔料の固化を防
止するためペイントのある種の再循環を必要とす
る。
現在市販されている液体調合装置にはいくつか
の欠点があり、その一つはペイントがたとえば選
択された21／２の容器または１トンの容器内に
調合されるのに使用される弁の大きいサイズであ
る。多数の大型の弁を用いる結果、それらの全部
実用的大きさの容器の上に置くことは不可能であ
る。しかしてまた容器内に調合しようとするペイ
ントを送る差迫つた問題がある。これには、二つ
の解決法がある。その一つは、調合が必要なとき
にいつでも容器も動かして、容器の中心を特別な
調合に使用される弁の下に置くことである。これ
らは明らかに不便でかつ間違いを起し易いことで
ある。容器が１トン以上の重さがある機器の場合
とくに不便である。別の方法は、弁を、つねに容
器の中心上方に間もなく調合しようとする弁が位
置するように、動かすことである。少なくとも二
つの公知の方法はこのようにしている。一つの方
法において、機械は弁が取り付けられる大型の休
止符型キヤリツジを有し、のキヤリツジは容器上
方に各弁を位置させるように大きい円弧の周りに
揺動する。弁がそのように大きい距離（数メート
ル）揺動するため、弁に達する管は可撓性でなけ
ればならない。それのみならず、取付板が揺動す
るときの管の長さが変化するため長さを調節する
他の装置が必要となり、それは可撓性ホースを備
えた他の補償機構を含んでいる。これらの可撓性
管内に循環装置を導入する複雑さの度合は再循環
の要求を無視しなければならない程である。
本発明の目的は、循環装置を有し、１程の大
きさの目標容器上方に一緒に集められる程に十分
に小さく作ることができ、その調合弁が、通常必
要な数の基本色を備え容器を動かすことなしに調
合することのできるような構造の、自動調合装置
を提供することである。
本発明によるペイント調合装置は、複数のペイ
ント貯槽、前記ペイント貯槽からのまた前記ペイ
ント貯槽へのペイントの各循環回路、ペイントを
前記各循環回路を通つて循環させる加圧装置、前
記各通路に接続され、該接続された通路から一定
量のペイントを分岐するように制御しうる各第１
弁装置、容器を定置して前記循環通路から分岐し
たペイントをうけ入れる充填ステーシヨン、分岐
した液体を前記充填ステーシヨンに移送するため
前記各第１弁装置から延びる各延長管を有するペ
イント調合装置において、複数の第２弁装置が前
記充填ステーシヨンに設置された容器にペイント
を供給するため前記充填ステーシヨンに群をなし
て定置され、前記各第２弁装置はそれぞれ前記延
長管のそれぞれ一つに接続されかつ前記管の一端
に接続されて長い外側管状体を有しまたそのペイ
ント用の他端の出口オリフイス、弁体内部の前記
オリフイスを囲む弁座および前記長い管状体内で
前記弁座に向かつて偏倚され前記オリフイスを閉
鎖し分岐された液体の液圧によつて開放され分岐
した液体がオリフイスを通ることを許す弁部材を
有する。
本発明を実施する際ペイント調合装置が各容器
に設けられる。
第１および第２弁装置は互いに接近して設置す
る必要はないが、液体供給管を通して連結するこ
とができる。第２弁装置は比較的スリムな弁とし
て設計することができ大型の作動装置を備える必
要はない。したがつて、比較的多数の第２弁装置
を目標容器にペイントを供給するため密接して配
置することができる。
とくに、本発明の実施において、多数の第２弁
装置が群をなして配置され、逆円錐状をなしてノ
ズルを円錐の頂点に向けるようにすることが好ま
しい。理想的には、充填ステーシヨンにおける目
標容器は、円錐の頂点が垂直軸線上で容器内にあ
るように配置するのが好ましい。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図に示された単色用の基本的調合方式は、
循環ループ１を含み、ループ１の周りにおいてペ
イントはポンプ圧力によつて連続的に貯槽３から
出て貯槽３に戻る。ループ１に配置された三路制
御弁４は、選択的に作動してペイントをループ１
から分岐管５に変向し、そして調合弁６に、そこ
から容器７に送る（第２図および第５図）。
とくに第２図を参照して、調合機械はそれ自体
内部ケーシング８を備え、その中に充填ステーシ
ヨンにおいてペイント容器７を支持する台座９が
設けられている。別の実施例において、台座９
を、容器が充填ステーシヨンにあるときペイント
をその中で調合しうるように定期的に停止する輸
送コンベヤによつて、置き換えることができる。
台座９の上端１０は、容器７へ弁６によつて供給
されるペイントの量を計量する計量器１０を構成
する。外側ケーシング１２は内側ケーシング８を
包囲し、その中に機械によつて調合される基本色
の最大数に対応する数の一連の三路弁４が設けら
れている。各弁４は、それぞれ空気アクチユエー
タ１３を有する。各延長管すなわち分岐管５は、
各弁４から各調合弁６に達している。
各弁６は下端にノズル１４を備えたスリムな長
い管状構造のもので、該ノズル１４からペイント
が容器７内に噴射される。第２図、第５図および
第６図から分るように、弁６は円錐の頂点に向つ
てノズル１４を逆円錐構造に配置し、それは容器
７内にかつその垂直軸線１５上に配置されてい
る。この特殊な例において、37個の調整弁６の群
が設けられている。弁６を円錐形に配置するた
め、それらは内側ケーシング８の頂点に支持され
た共通の取付けブロツク１６の孔にそれぞれ取付
けられている。第５図および第６図には、符号７
ａおよび７ｂで支持された大きさの異つた二つの
容器が示されている。
調合弁の構造は第３図および第４図にもつとも
よく示されている。弁ステム１８は外側の長い管
状弁本体１９内で摺動可能であり、またばね２０
によつて閉鎖位置に偏倚され、その中においてス
テム１８の下端の円錐弁部材２２は押圧され、ノ
ズル１４の円錐座２３に係合して、ノズル出口オ
リフイス２４を閉鎖する。弁ステム１８は、下端
に、横孔２６および２７に終る中央孔２５を有す
る。孔２５の上端は弁６への液体入口を形成し、
供給管５の一つと連結する。しかして、対応する
三路弁４が作動されるとき、ペイントは供給管５
に沿い、孔２５を通つて流れ、横孔２６および２
７から弁シテム１８と本体１９下部との間の本体
１９内部の環状空間２８に流れ込む。
弁ステム１８はその両端の間にピストン構造２
９を備え、ピストン本体１９の上部に密に滑り嵌
めしている。ピストン２９の周囲には二つのＯ−
リングが設けられ、Ｏ−リングはペイントがピス
トン２９を通つて上向きに逸出するのを防止する
液密シールを形成している。対応する制御弁４が
作動すると、加圧されたペイントの流れはまず環
状空間２８に充満し、ついでピストン２９の下面
に作用してそれをばね偏倚に抗して上向けに動か
し、ついで弁ステムの上向運動の対応して弁部材
２２を弁座２３から離れさせ、弁を第４図に示さ
れた位置まで完全に開かせ、ペイントをしてオリ
フイス２４を通つて容器７内に流出させる。弁６
へ加圧されたペイントの供給が供給管５を閉鎖す
る弁４の作用によつて停止されると、弁６はぱね
力により瞬間的に閉鎖される。
計量器がコンピユータと接続され、空気弁１３
の作動を制御して予定量のペイントが供給された
とき容器に対するペイントの供給を停止すること
が有利である。このようにして、種々の改善策を
コンピユータソフトウエアに入力することによ
り、調合方式に使用することができる。
特殊な例ではあるが、37個の調合弁が設けら
れ、この数はある程度任意であるが第６図の平面
図に示された幾何学的パターンから得られ、一つ
の弁は中心に、６個の弁はつぎのリングに、そし
て12個のリングはさらにつぎのリングに、なお18
個のリングはそのまたつぎのリングに……といつ
たように配置される。当然便利ではあるが、各弁
が同じサイズを備える必要はない。一つまたは二
つもしくはそれ以上の弁を特殊な用途に対して一
層大きいものとすることができる。たとえば、中
心弁は他のものよりきわめて大きく、通常多量に
必要とする白ペイントを供給するため使用するこ
とがでいる。
弁６は前記のように、機械加工されたブロツク
１６に取付けられる。上記調合弁の特殊な構造お
よび配置による利点は、それらが自動加工法によ
つて製造可能であり、したがつて単に取付けブロ
ツクに挿入されたクリツプで固定される安価な品
物であることである。これは、メンテナンスの問
題がそれを修理するよりむしろ弁を交換すること
によつて迅速に処理しうるため、使用上きわめて
重要な特徴である。
ペイント調合装置に使用される市販の多数の弁
は大部分の自動車に使用される自動ポペツト弁の
構造から影響をうけている。この型の弁におい
て、弁ステムまたは雄部材は、開くため弁本体外
側の弁本体の端部から離れる。このことは弁の形
状が開いたときガスおよびシリンダに対する装入
燃料を拡散するものを助けるため、自動車エンジ
ンの設計においては利点である。この型の弁がペ
イントの調合に使用されるとき、ペイントが拡散
流バターンに従つて飛散し過ぎるため、決定的な
不利益となる。同様に、もし弁が絶対的に同心に
開かないならば、ペイントのジエツトは弁の一側
から選択的に排出する。これは些細な問題ではな
く、市場において実際この現像が現れかなりのト
ラブルを生じたいくつかの例がある。
ペイントを調合する制御区域はノズルオリフイ
スの区域である。ジエツトの最大の方向に対して
収斂すなわち円錐ノズルを必要とし、したがつて
作動部分すなわち弁部材は円錐の広い部分に向つ
て弁本体内方に移動しなげればならない。これら
の二つの要素が与えられると、設計は注意深く調
整され、円錐弁部材２２と弁ステム上の弁本体１
９との間の環状区域３２は、弁が第４図の位置に
あるとき、ノズルオリフイス２４の面積と等しく
される。したがつてこの設計の特徴は、最小の全
面積が面積のきわめて注意深い適合によつて達成
され、弁のいかなる部分も弁の他の部分の適合す
るため実際に必要であるよりも大きくされること
がない。
調合弁６の円錐形レイアウトに対していくつか
の利点が生ずる。その一つはもし多数のノズルを
一緒にノズルの先端で最小可能な面積に包み込む
ならば、それらは当然円錐形になる。このように
する第２の理由は、ペイントを容器の中心に向け
ることがそれが容器端部の近くにあるとき単に垂
直に落下させるよりも有利であるからである。第
３の理由そして多分最終的にもつとも重大な理由
は、円錐形レイアウトが弁の大きい部分を一層大
きいピツチの円の直径に適合させうるからであ
る。しかして、もし比較的大型なパねまたはアク
チユエータが弁に嵌合されるならば、それらはノ
ズルに対して弁の反対側に設置され、そこに一層
大きな空間が存在しかつこの空間の使用が小さい
容器への取付の可能性を損しないからである。
図示の特殊な例において、弁は簡単な形状のも
のであり、それはすべて第６図に示されたＸ軸お
よびＹ軸の交点に向つている。円錐角を、もし弁
を円錐パターンに配列することにより渦流を生ず
るがある点で平面図でみたとき容器の中心から離
れた点を向くようにするならば、変型をうること
ができる。
すべての調合弁が容器上方に存在するため、弁
または容器のいずれかを、多数のペイントの流れ
を容器に向けるために動かす必要はない。このこ
とは現在市場にある他の機械以上にきわめて重要
な利点を現す。排出量が容器のサイズに関連する
ため、もし容器が１型よりも１トン型のもので
あるならば、弁の直径を拡大するが配置を同じあ
るいは単に大型化するような大型化がまつたく可
能である。
上記装置において、弁６はステム１８を碇着し
て弁ステムに対して下方に移動可能にすることに
よつて開放することができる。さもなくば、弁本
体を碇着することを選択しかつステムを移動可能
とすることができる。
上記装置のもつとも重要な特徴の一つは、調合
弁が機械的作動をまつたく要しないことである。
弁はペイントの液圧によつて作動される。しかし
て、弁内にはほとんど可動部分が存在せず殆ど故
障することながい。そのように簡単であるためき
わめて安価である。
上記装置の特殊な特徴は、弁が閉鎖するように
されるとき漏洩がきわめて起こり難いことであ
る。もつとも普通に利用される弁において、圧力
は弁が閉鎖された後にもなお弁に存在し、着座面
のきわめて僅かな不完全さが漏洩を生ずる。しか
しながら、本発明の装置において、閉鎖機構は単
に圧力降下型のものである。換言すれば、調合が
終りになると作動される三路弁はペイントがタン
クに戻るように切換えられ、圧力は弁に通ずる管
で降下し弁は閉鎖する。その後、弁を漏洩させる
ようなことはほとんど起らない。いかなる圧力も
作動された三つの弁を通つて伝達されることはな
く、したがつて、タンクへの戻り路が容易に形成
され、調合弁のばねによりかなりの閉鎖力が発生
し、このばねの力に打ち勝つ力はなにも加えられ
ない。実際、弁を作動することを望まないとき圧
力が弁の上流から除去されるこの特殊な構造によ
り、弁座が余分なペイントの粒または他の異物に
よつて僅かに傷ついたときでさえも漏洩が起るこ
とはほとんどない。
調合弁の構造の別の特徴は、弁が閉鎖したとき
ペイントを乾燥するのに利用される表面積がきわ
めて僅かであることである。第２に弁が閉鎖する
とき、弁はペイントの残つた粒子を追出そうと
し、それが弁本体に対してペイントを飛散させる
傾向のある他の弁とは相違している。もしペイン
トが弁の底部に集ることができるならば、それは
堆積して結局鐘乳石を形成し、いずれにしても汚
染を生ずるため厄介なことである。汚染を制限す
るもつとも良い方法は、まず、はじめてそこに固
化することを防止することであり、ついでもしペ
イントが固着するならばきわめて少くまた最小に
なるように、表面積を制限することである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による調合装置の中心断面図。
第２図は装置の調合機械の全体的配置の中心断面
図。第３図は方式において使用された調合弁の、
閉鎖位置において示した、縦断面図。第４図は開
放位置における調合弁を示す部分図。第５図は標
的容器上方の円錐形に集められた多数の調合弁
の、第２図より拡大した、正面図。第６図は多数
の調合弁の平面図。 １……循環ループ、２……ポンプ、３……貯
槽、４……三路弁、５……分岐管、６……調合
弁、７，７ａ，７ｂ……ペイント容器、８……ケ
ーシング、９……台座、１２……外側ケーシン
グ、１３……アクチユエータ、１４……ノズル、
１６……取付けブロツク、１８……弁ステム、１
９……弁本体、２０……ばね、２２……弁部材、
２３……弁座、２４……オリフイス、２５……中
央孔、２６，２７……横孔、２８……環状空間、
２９……ピストン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のペイント貯槽、前記ペイント貯槽から
    のまた前記ペイント貯槽へのペイントの各循環回
    路、ペイントを前記各循環回路を通つて循環させ
    る加圧装置、前記各通路に接続され、該接続され
    た通路から一定量のペイントを分岐するように制
    御しうる各第１弁装置、容器を定置して前記循環
    通路から分岐したペイントをうけ入れる充填ステ
    ーシヨン、分岐した液体を前記充填ステーシヨン
    に移送するため前記各第１弁装置から延びる各延
    長管を有するペイント調合装置において、 複数の第２弁装置が前記充填ステーシヨンに設
    置された容器にペイントを供給するため前記充填
    ステーシヨンに群をなして定置され、前記各第２
    弁装置はそれぞれ前記延長管のそれぞれ一つに接
    続されかつ一端において前記管に接続されまたそ
    の他端にペイント用出口オリフイスを有する長い
    外側管状弁体、弁体内部の前記オリフイスを囲む
    弁座および前記長い管状体内で前記弁座に向かつ
    て偏倚され前記オリフイスを閉鎖し分岐された液
    体の液圧によつて開放され分岐した液体がオリフ
    イスを通ることを許す弁部材を有することを特徴
    とするペイント調合装置。 ２ 前記第２弁装置の群はオリフイスを円錐の頂
    点に向けて円錐形に配置されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項に記載のペイント調合
    装置。 ３ 前記第２弁装置の群は円錐の頂点が容器の中
    心垂直線上にかつ充填ステーシヨンに設置された
    容器内にあるように設置されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第２項に記載のペイント調合
    装置。 ４ 共通の取付けブロツクが円錐形に配置された
    複数の孔を設けられ、前記各第２弁装置が前記各
    孔に取付けられていることを特徴とする特許請求
    の範囲第２項または第３項に記載のペイント調合
    装置。 ５ 前記第２弁装置の前記長い管状体は内部およ
    び外部はその全長の途中の部分が段付きで前記段
    からその前記オリフイスから離れた端部に向かつ
    て延びる大きい内外径部分を有し前記各第２弁装
    置は弁体内の弁ステム、前記弁ステムの両端部の
    中間位置で弁ステムに取付けられその上に液圧が
    作用して弁を開くピストン構造、および弁を閉鎖
    位置に押すため弁部材から離れたピストン構造の
    側の弁ステムのコイルばねを有し、前記ピストン
    構造ならびに前記コイルばねは弁体の大きい内径
    部分内に設置されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第２項ないし第４項のいずれか一項に記
    載のペイント調合装置。 ６ 前記各弁部材および弁座は円錐形で、弁部材
    および弁座３は前記第２弁装置６の完全開放位置
    においてそれらの間にで出口オリフイスの断面積
    に等しい環状断面区域を画定することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか
    一項に記載のペイント調合装置。 ７ 前記第２弁装置は前記弁体内で摺動可能で一
    端に前記弁部材を有する弁ステム、前記弁ステム
    の両端部の中間の位置で前記弁ステムに取付けら
    れたピストン構造を有し、前記弁ステムは弁部材
    から離れた端部から延びる孔を有し、前記端部は
    分岐用液体の液体入口を構成し、かつピストン構
    造と弁部材の間の位置で弁体の中間空間に開口
    し、それにより、前記孔を通つて前記弁体内に加
    圧して供給される分岐された液体はピストン構造
    を前記偏倚力に抗して変位し、したがつて弁部材
    を前記弁座から移動させることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載のペイント調合装置。 ８ 前記偏倚力を加えるコイルばね装置は前記弁
    部材から離れたピストン構造の側に前記弁ステム
    上に設置されていることを特徴する特許請求の範
    囲第７項に記載のペイント調合装置。
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