JPH06294379A - 多液混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多液混合装置（２液混合塗装塗装装置）にお
いて、液合流点より上流への液の合流を抑制し、かつ混
合比精度を向上する。 【構成】 スプレーガン４１０の作動停止に伴う圧力変
動を圧力スイッチ４２０により検出し、ギアポンプ１１
０、２１０より上流に設けた弁により液供給路を閉塞す
るとともに、これらポンプの駆動を停止させる。また、
ギアポンプの特性によりその吸込効率が低くなる側の液
（主剤に対し低粘度・低流量である硬化剤）について
は、これを加圧タンク２００によりポンプ２１０に向け
て圧送するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多液混合装置に関し、
例えば主剤および硬化剤を混合して塗装等の工程に供す
る２液混合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の多液混合装置、例えば２液混合型
塗装装置としては、大略図１に示すようなものがある。
ここで、１および２は、それぞれ主剤および硬化剤を圧
送するためのポンプ、５は両剤の供給経路の合流点より
下流に配置される混合器（下図示）から混合液の供給を
受け、これを塗装対象に噴霧するためのスプレーガンで
ある。３および４は、それぞれ主剤供給経路および硬化
剤供給経路に配設された逆止弁であり、混合液の被供給
側手段であるスプレーガン５等の作動停止時において両
剤の供給圧に差が生じたときに、主剤供給経路内への硬
化剤の侵入または硬化剤供給経路内への主剤の侵入を防
止すべく設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１に
示すような構成において何らかの要因により逆止弁が機
能しなくなると、例えば逆止弁４が機能しなくなると図
中破線で示すように硬化剤供給経路への主剤の侵入（逆
流）が生じる。また、図１に示すような構成において、
一般に主剤は高粘度・大流量であり、一方硬化剤は低粘
度・小流量であるが、用いるポンプの特性によってはこ
れら条件に応じてポンプ効率が低下することがある。例
えばギアポンプを用いた場合はリークによって低粘度・
小流量の液体に対しポンプの吸込効率が低下し、高粘度
・大流量の液体に比して理論吐出量が少なくなるので、
混合比精度が低下することになる。本発明は、これら問
題点に鑑みてなされたもので、上述の如き逆流を防止す
る ページ（３） とともに、混合比精度を向上することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明で
は、複数の液をそれぞれ供給するための複数のポンプを
具え、当該供給された複数の液を合流させ、混合して用
いる多液混合装置において、前記複数の液の合流点より
それぞれの前記ポンプ側に設けられ、それぞれの前記液
の流れを前記合流点に向かう方向のみに規制する複数の
逆止弁と、前記複数の液の供給路をそれぞれ開閉可能に
設けた複数の開閉弁と、前記複数の液の供給路をそれぞ
れ開閉可能に設けた複数の開閉弁と、前記混合された液
の被供給側手段の作動停止を検出する検出手段と、当該
検出に応じて前記複数の開閉弁を閉とし、かつ前記複数
のポンプの駆動を停止させる制御手段とを具えたことを
特徴とする。また、本発明では、複数の液をそれぞれ供
給するための複数のポンプを具え、当該供給された複数
の液を混合して用いる多液混合装置において、前記ポン
プの特性により供給する液に対するポンプ効率が他に比
して劣るポンプに対して、当該液を加圧給送する圧送手
段を設けたことを特徴とする。さらに、本発明では、そ
れら手段等の全体を具える。

【０００５】

【作用】本発明によれば、複数の液を合流させ、これら
を混合して用いる多液混合装置において、スプレーガン
等、当該混合液の被供給側手段の作動停止を検知し、こ
れに応じて各液の供給路を閉塞し、かつ各液のポンプの
駆動を停止するようにしたので、液合流点より上流側に
配設される逆止弁に作動不良があっても、逆流の発生を
抑制することができる。また、用いるポンプの特性によ
ってポンプ効率が低くなる側に対してそのポンプに液を
加圧供給を行うようにしたので、所望の混合比を精度高
く得られることになる。さらに、そのような精度の高い
混合比は、被供給側が定常作動している場合のみなら
ず、作動停止時の逆流が有効に防止さ ページ（４） れることから、継続作動を行う場合にも安定して得られ
るようになる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。図２は、本発明多液混合装置の一実施例として、空
気圧制御方式による２液塗装装置の概略構成例を示す。
ここで、１００および２００は、それぞれ、主剤および
硬化剤を貯留した供給源であり、本例では主剤に比して
低粘度・低流量側である硬化剤の供給源２００を加圧状
態で液供給可能な手段、例えば加圧タンク(加圧コンテ
ナ）で構成している。１１０および２１０は、それぞれ
主剤供給源１００に貯留された主剤および硬化剤供給源
２００に貯留された硬化剤を圧送するためのポンプであ
り、本例ではこれらをギアポンプで構成するとともに、
エアモータ３００の駆動軸３１０に対して並列に伝動機
構を設けることによって同時に駆動されるようにしてあ
る。

【０００７】１２０および２２０は、それぞれ、主剤供
給源１００と主剤ポンプ１１０との間および硬化剤供給
源２００と硬化剤ポンプ２１０との間に介挿され、それ
ぞれの供給路を開閉可能に設けた開閉弁であり、本例で
は複動式の自動ボールバルブとしてある。３５０は主
剤、硬化剤の供給路を洗浄するための洗浄剤を供給する
洗浄剤ポンプ、３６０はレバー３７０の操作に応じて洗
浄剤と加圧エアとを選択的に導出すべく設けた三方弁で
あり、洗浄時にはレバー３７０を適宜操作することによ
って洗浄剤中に気泡を混入せしめ、その運動によって洗
浄効果を向上することができる。１３０は、主剤と洗浄
剤とを受容し、これらを選択的に導出するための三方
弁、２３０は硬化剤と洗浄剤とを受容し、これらを選択
的に導出するための三方弁であり、連動レバー３８０に
よって同時に操作される。１４０および２４０は、それ
ぞれ、三方弁１３０および２３０の下流に設けた三方弁
であり、連動レバー ページ（５） ３９０によって同時に操作され、液流路を後述の混合器
側またはドレン側とに切換える。

【０００８】１５０および２５０は、それぞれ、三方弁
１４０および２４０の下流に設けた逆止弁である。４０
０は逆止弁１５０および２５０下流の主剤、硬化剤合流
点下流に設けた混合器であり、通路を２分割したエレメ
ントを９０゜位相をずらして複数個連設することによっ
て順次と分割、混合が行われ、通路を通過中に確実な混
合がなされるようにしたスタティックミキサ等を用いて
構成できる。そして、この混合器４００によって混合さ
れた両剤の混合液が被供給側手段たるスプレーガン４１
０に導かれ、塗装作業に供される。また、混合器４００
とスプレーガン４１０との間には圧力スイッチ４２０が
介挿され、スプレーガン４１０の作動停止時等における
圧力変化を検知するようにしてある。なお、２６０はパ
ージメータであり、流れを検出する、いわえるフロート
メーターが設けられている。実施例におけるフロートメ
ータは、下流に向って拡開するテーパー状の通路に、コ
マ状のフロートが収容され、流量の増加にともなってコ
マの外周とテーパー状の通路とのスキマが増加し、流量
が検知できる構造のものが使用されている。図３は図２
の２液塗装装置に対する空気圧制御系の一構成例を示
す。ここで、実線で示す矢印は液の流れを、破線で示す
空気の流れを示している。５００は加圧エア源であり、
その加圧エアは減圧弁５０１により適切に減圧されてス
プレーガン４１０の吹付エアとして使用される。また、
加圧エアは減圧弁５０３により適切に減圧されて、硬化
剤を貯留する密閉型のタンク２００に供給され、その内
部を加圧して硬化剤がポンプ２１０に対し加圧状態で供
給されるようにしてある。また、減圧弁５０３の出力す
るエアは、液流路の一部をなし、液圧の変動に追従すべ
く可撓性の材料で形成した膜（ダイアフラム）を有する
圧力スイッチ４２０の気室側にも導入される。５０５は
圧力スイッチ４２０に操作部を接続した３ポート・スプ
リングリターン方式、ノーマルオープン型の方向切換弁
であり、エア源５００からの加圧エアを受容し、圧力ス
イッチ４２０の作動がない場合、すなわちガ ページ（６） ン４１０の作動状態が保たれている場合には、当該加圧
エアを方向制御弁５０７に対しパイロットエアとして出
力する。方向制御弁５０７は５ポート・エアオペレート
／スプリングリターン方式の方向制御弁であり、加圧源
５００から供給される加圧エアを、パイロットエアの入
力時にはエアモータ３００を作動させ、かつ弁１２０、
２２０を開放するべく出力し、パイロットエアがない状
態では弁１２０、２２０を閉塞するべく出力する。

【０００９】５１０は加圧エア経路に設けた三方弁であ
り、連動レバー３８０によって操作されて、加圧エアを
方向制御弁５０７または洗浄剤ポンプ３５０に出力す
る。１２１開閉弁１２０の構成要素たるエアアクチュエ
ータであり、圧力スイッチの非作動時すなわちパイロッ
トエアの入力時に方向制御弁５０７が出力する加圧エア
を開信号ＯＰＥＮとして受容し、または圧力スイッチの
作動時に方向制御弁５０７が出力する加圧エアを閉信号
ＣＬＯＳＥとして受容して、例えばボールバルブとした
弁本体１２３に主剤供給経路を開閉させるものである。
また、２２１および２２１は、それぞれ、エアアクチェ
エータおよび弁本体であり、硬化剤に関して、それぞれ
エアアクチュエータ１２１および弁本体１２３と同様の
機能を果たす。５１３はエアモータ３００ヘの加圧エア
供給路に設けた減圧弁である。

【００１０】以上の構成において、レバー３８０が主剤
および硬化剤の供給側に設定され、レバー３９０が混合
器４００側に設定されると、三方弁１３０および１４０
を介して主剤の供給路が形成され、三方弁２３０および
２４０を介して硬化剤の供給路が形成されるとともに、
加圧エア源５００より三方弁５１０を介して方向制御弁
５０７に加圧エアが供給される。この状態でガン４１０
を操作すると、ガン４１０への液供給系の圧力が低下
し、方向制御弁５０５は加圧エアをパイロット信号とし
て方向制御弁５０７の操作部に供給する。すると方向制
御弁５０７からは弁１２０および２２０を開とするとと
もに、エアモータ３００を駆動するための加圧エアが出
力される。これに応じてポンプ１１０、２１０が駆動さ
れ、主剤供 ページ（７） 給源１００および加圧タンクとした硬化剤供給源２００
からそれぞれ主剤および硬化剤が給送され、それぞれ弁
１２０；２２０、ポンプ１１０；２１０、三方弁１３
０；２３０および１４０；２４０等を介して混合器４０
０に流入し、ここで、混合がなされた後にスプレーガン
４１０に供給されて塗装に供されることになる。

【００１１】ここで、スプレーガン４１０の操作が停止
すると、液供給係の圧力が高まり、これに応じて圧力ス
イッチ４２０が作動して方向制御弁５０５を操作する。
すなわち方向制御弁５０５は方向制御弁５０７に対する
パイロットエアの出力を停止し、これに応じて方向制御
弁５０７は開閉弁１２０および２２０閉とするエア信号
を出力する。また、このときエアモータ３００に対する
エアの供給も停止される。このように本例では、スプレ
ーガン４１０の作動停止に応じて直ちに液供給路が遮断
されるとともに、ポンプ１１０、２１０の駆動も停止さ
れるので、逆止弁１５０または２５０に作動不良が生じ
ても、一方の液（主剤）が他方の液（硬化剤）の供給路
内に深く侵入して重大な問題を生起することがなくな
る。なお、レバー３８０が洗浄剤の供給側に設定された
場合には、三方弁１３０、２３０は主剤、硬化剤の導入
口を閉塞し、洗浄剤の導入口を開放するとともに、三方
弁５１０は加圧エアの供給先と洗浄剤ポンプ３５０側に
切換える。これに応じて洗浄剤が供給され、三方弁１３
０、２３０より下流の経路が洗浄されることになる。ま
た、レバー３９０をドレン側に設定することによって、
液の排出や、主剤，硬化剤の計量を行うことができる。

【００１２】以上述べた実施例においては、ギアポンプ
の吸込効率の劣る低粘度・小流量側の硬化剤について
は、これをポンプ２１０に加圧供給するようにしてい
る。本発明者は、粘度の異なる２液を用い、混合比，吐
出圧，吐出量等を種々変更して実験を行ったところ、い
ずれの場合においても、本例のような装置では、低粘度
の液体を加圧供給しない場合に比して混合比精度を格段
に向上できることを確認し、主剤：硬化剤の混合比率が
１：１〜１：１５の範囲にわたって極めて良好な混合

ページ（８） 比を得た。例えば、フォードカップ■４で２０ｓｅｃお
よび７．５ｓｅｃ粘度の液体を用意し、混合比＝４：１
および１０：１として実験を行なったところ、１〜３fk
g／cm2のポンプ供給圧に対し、低粘度の液体の混合比誤
差を吐出量１００cc／ｍｉｎでは４％未満、２００cc／
ｍｉｎ以上では略１％未満とすることができた。

【００１３】また、本例のように加圧供給を行うことに
よって、ギアポンプ２１０の吸込側と吐出側との圧力差
を小とすることができるので、ポンプ負荷を低減し、摩
耗を低減しうることになる。さらに、ガン作動停止時の
圧力変動を検知して、主剤、硬化剤の供給路を弁により
閉塞するとともに、各ポンプの作動も停止するようにし
たので、逆止弁が作動不良となっても逆流を効果的に防
止することができる。また、そのように逆流を防止する
ことによって、ガンの作動再開時における混合比精度を
一層向上できる。なお、主剤、硬化剤の供給路を開閉す
る弁１２０、２２０は他の部位に設けることもできる
が、特に硬化剤の供給路に関しては、ポンプ停止時に吸
込側に作用する加圧力を遮断し、ギアポプリークによる
吐出を防止する上で、ポンプの上流に設けることが効果
的出ある。

【００１４】また、供給経路の下流側、例えば両剤の合
流点に近く設けた場合には、ガン作動停止に伴って供給
路が閉塞され、圧力が上昇した状態となっていた両剤
が、ガンの作動再開に伴う供給路の開放によつて一気に
供給され、混合比精度の低下ないし逆流を生じること
や、圧力スイッチ４２０を誤動作させるおそれもあるの
で、本実施例の如く、上流側に設けることが好ましい。
さらに、上例では制御系を空気圧制御回路にて構成した
ため、可燃性の液体(溶剤など）を使用する作業環境に
おいても、引火等の危険がなく、極めて安全性が高いも
のである。しかし、そのような危険が問題とならず、あ
るいは安全対策 ページ（９） が施されれば、制御系の一部もしくは全部を他の回路、
例えば電気回路に置換えることもできる。

【００１５】図４は、制御系の一部を電気回路として構
成した実施例を示し、図２と同様に構成できる部分につ
いては、対応箇所に同一符号を付してその説明は省略す
る。本例が図２の構成と異なるのは、ギアポンプ１１０
および１２０を駆動する駆動源を電動モータ１３００に
置換したこと、その駆動制御を行う手段（例えばインバ
ータ）１０００を設けたこと、および、該手段に対し、
圧力スイッチユニット１４２０（例えば図２における圧
力スイッチ４２０および方向制御弁５０５を組合わせた
ものとすることができる）のエア信号に応動して電気信
号を発生するスイッチ手段１１００を接続して適切にモ
ータ１３００の駆動制御を行うようにしことである。

【００１６】本例においては、ガン４１０の作動停止に
伴う圧力変動を圧力スイッチユニット１４２０により検
知し、そのエア信号によりスイッチ１１００を作動さ
せ、インバータ１０００にモータ１３００の停止を指令
するとともに、圧力スイッチユニット１４２０のエア信
号を用いて弁１２０、２２０を閉とするようにすること
ができる。

【００１７】本例において、上記構成のうち所定の要
素、例えば、インバータ１０００およびスイッチ手段１
１００、さらに必要に応じてモータ１３００を本体シス
テムと隔離して設けることもできる。また、弁１２０お
よび２２０を通電に応じて開閉動作を行なう電磁弁とし
てもよい。加えて、本発明は、以上述べた各実施例に限
られることなく種々の変形が可能である。例えば、以上
では木工塗装、金属塗装等種々の塗装に好適な２液混合
型塗装装置に本発明を適用した場合について述べたが、
本発明は複数種の液を混合して用いるシステムに広く適
用可能である。また、ポンプ、弁、圧力スイッチ等 ページ（１０） の構成についても、上例に限らず種々の形態のものを用
いることができ、また用いたポンプの特性に応じて圧送
を行う側の選定およびその供給圧力の選定を行うように
することができるのは勿論である。加えて、混合液を用
いる被供給側手段（上側ではスプレーガン）の作動の停
止を検出する手段についても、上例のような圧力スイッ
チに限らず、種々のものを用いることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の液を合流させ、これらを混合して用いる多液混合
装置において、当該混合液の被供給側の作動停止を検知
し、これに応じて各液の供給路を閉塞し、かつ各液のポ
ンプの駆動を停止するようにしたので、液合流点より上
流側に配設される逆止弁に作動不良があっても、逆流の
発生を抑制することができる。また、用いるポンプの特
性によってポンプ効率が低くなる側に対してはそのポン
プに液を加圧供給を行うようにしたので、所望の混合比
を精度高く得られることになる。さらに、そのような精
度の高い混合比は、被供給側が定常作動している場合の
みならず、作動停止時の逆流が有効に防止されることか
ら、断続作動を行う場合にも安定して得られることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の多液混合装置の一例を示す模式図であ
る。

【図２】本発明多液混合装置の一実施例として、空気圧
制御方式による２液塗装装置の概略構成例を示す模式図
である。

【図３】その制御系の詳細な構成例を示す空気圧回路図
である。

【図４】本発明の他の実施例として、電気的制御方式に
よる２液塗装装置の概略構成例を示す模式図である。

【符号の説明】

１、２、１１０、２１０ ポンプ ３、４、１５０、２５０ 逆止弁 ５、４１０ スプレーガン １００ 主剤供給源 １２０、２２０ 開閉弁 １３０、１４０、２３０、２４０、５１０ 三方弁 ２００ 硬化剤供給源（加圧タンク） ３００ エアモータ ３８０、３９０ 操作レバー ４００ 混合器 ４２０ 圧力スイッチ ５００ 加圧エア源 ５０５、５０７ 方向制御弁 １０００ インバータ １３００ 電動モータ １４２０ 圧力スイッチユニット

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月７日

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の液をそれぞれ供給するための複数
   のポンプを具え、当該供給された複数の液を合流させ、
   混合して用いる多液混合装置において、前記複数の液の
   合流点よりそれぞれの前記ポンプ側に設けられ、それぞ
   れの前記液の流れを前記合流点に向かう方向のみに規制
   する複数の逆止弁と、前記複数の液の供給路をそれぞれ
   開閉可能に設けた複数の開閉弁と、前記複数の液の供給
   路をそれぞれ開閉可能に設けた複数の開閉弁と、前記混
   合された液の被供給側手段の作動の停止を検出する検出
   手段と、当該検出に応じて前記複数の開閉弁を閉とし、
   かつ前記複数のポンプの駆動を停止させる制御手段とを
   具えたことを特徴とする多液混合装置。
2. 【請求項２】 前記開閉弁を、前記ポンプとこれに対し
   液の供給を行う供給源との間に設けたことを特徴とする
   請求項１に記載の多液混合装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記被供給側手段の作
   動停止に伴って生じる液供給系の圧力変動に応動する圧
   力スイッチを有することを特徴とする請求項１または２
   に記載の多液混合装置。
4. 【請求項４】 前記複数の液は主剤および硬化剤の２液
   であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
   記載の多液混合装置。
5. 【請求項５】 複数の液をそれぞれ供給するための複数
   のポンプを具え、当該供給された複数の液を混合して用
   いる多液混合装置において、前記ポンプの特性により供
   給する液に対するポンプ効率が他に比して劣るポンプに
   対して、当該液を加圧給送する圧送手段を設けたことを
   特徴とする多液混合装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の圧送手段をさらに具え
   たことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
   の多液混合装置。
7. 【請求項７】 前記複数の液は主剤および硬化剤の２液
   であり、前記圧送手段を前記硬化剤を供給するためのポ
   ンプに対して設けたことを特徴とする請求項５または６
   に記載の多液混合装置。
8. 【請求項８】 前記ポンプはギアポンプであることを特
   徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の多液混合
   装置。 ページ（２）