JPH10263457A - 管更生塗料の調製装置とベースタンク及び混合機構 - Google Patents
管更生塗料の調製装置とベースタンク及び混合機構Info
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- JPH10263457A JPH10263457A JP7255197A JP7255197A JPH10263457A JP H10263457 A JPH10263457 A JP H10263457A JP 7255197 A JP7255197 A JP 7255197A JP 7255197 A JP7255197 A JP 7255197A JP H10263457 A JPH10263457 A JP H10263457A
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Abstract
摩擦熱と剪断力が働き、塗料の見掛け粘度を下げるチク
ソトロピック特性があり、この特性は塗料に加えられる
剪断力と温度によっても調整されるものであるが、塗料
原剤の攪拌と温度調整を組織的に行って、混合調製時に
塗料のチクソトロピック特性を引き出せる塗料調製装置
の提供を目的とする。 【構成】基剤と硬化剤を各別に収容する一対のベースタ
ンク1a、1bのそれぞれに、底部から計量ポンプ4a、4bを
経てベースタンク上部に回流する塗料温度保持手段を備
えた回流路a、bと、上記計量ポンプから攪拌手段を備
えた混合機構6に至る経路を切替え可能に形成し、各ベ
ースタンクにはベースタンク内の塗料原剤を攪拌する攪
拌翼と温度調整手段を設けると共に、各塗料原剤の調整
温度と混合比に対応する流量を設定管理して前記経路切
替えにより塗料バランスに対応する当量の各塗料原剤が
混合機構に供給されるように構成した。
Description
した後に塗料吹き込みによって無溶剤性の塗料被膜を形
成する管更生塗料の調製に主としてに用いるエポキシ樹
脂塗料の混合調製装置に関するものである。
基剤と硬化剤の2液を混合することにより硬化が開始さ
れ、混合による架橋反応からゲル化までの可使時間内に
所定の作業が行われなければならない。
短過ぎれば塗料被膜が形成される前に硬化してしまい管
更生作業が不可能となってしまうと共に可使時間内にお
ける粘度差が20000cps以上となり、均一な塗膜形成がで
きない。一方、可使時間が長過ぎれば更生管に吹き込ま
れた塗料が一旦付着した更生管内壁から垂下してしま
い、均質な塗料被膜の形成が困難となるだけでなく、被
膜の厚みを所定厚に維持できなくなってしまうものであ
る。
容器に入れて手で掻き回し作業技術者の勘によって混合
を行ってきたが、基剤と硬化剤は比重も粘度も全く異な
るため、塗料の量が多くなると手作業では不可能とな
り、しかも、均質な混合を得られる保証は全くなかっ
た。
ようになったが、定量混合だけが問題となり、混合時に
おける塗料のチクソトロピック特性については注意が向
けられることはなかった。
料に摩擦熱と剪断力が働き、塗料の見掛け粘度を下げる
チクソトロピック特性があり、この特性は塗料に加えら
れる剪断力と温度によっても調整されるものであるが、
特にベースタンク内における塗料原剤の攪拌に問題が残
されている。
なもので、給水管に用いる無溶剤型の2液性エポキシ樹
脂の硬化剤が脂肪族変性アミンによる場合、ベースタン
ク内における塗料原剤、特に硬化剤側で液剤と空気中の
水分、二酸化炭素が反応し、液面がカーボナイズ化(白
化)すると共に、その分塗料基剤と結合して硬化特性を
発揮する脂肪族変性アミンが減少して予定する硬化特性
が得られなくなってしまう。
合する場合、移送ポンプの間欠脈動による微衝撃や供給
誤差により配合当量に微妙な誤差が生じ、配合当量バラ
ンスのとれた2液混合が行なえなくなって塗料バランス
が崩れ、所期する硬化特性を得られなくなってくる。
拌は、粘度が高まるにつれ単純な攪拌翼やミキシングブ
レードによる攪拌では均質な混合が得られず、攪拌によ
る剪断力が塗料に充分加わらないことがあり、所定の見
掛け粘度が得られない問題も残されている。
続的に更生対象配管に供給されて塗装される訳ではな
く、塗料の熟成や塗装環境の相違によって塗料調製から
更生対象配管の塗装までに時間的なずれを生ずるので、
塗料調整は断続的に行なわれざるを得ない。
と硬化反応を生じるので、連続的に調整作動を行なうた
めには、断続的吐出の各作動間において混合部の硬化が
予想される場合には、混合機構部での塗料の硬化を防止
する必要がある。
混合機構部内の効率的な清掃を行なわなければならな
い。
ので、関係機器の小型化が特に要求され、故障に対して
直ちに対応できる開放的なケーシング構成が望まれると
ころである。
対応してこれを解決するため、管更生塗料の基剤と硬化
剤の攪拌混合時におけるチクソトロピック特性の付与を
組織的に行なうと共に塗料バランスに対応する当量の各
塗料原剤を混合機構に供給して、従来より実粘度の高い
塗料を使用して見掛け粘度による更生管への塗料吹き込
みを行い、更生管内の温度環境による見掛け粘度から実
粘度への急速な転化によって塗料被膜の安定乾燥を促進
できる塗料の調製を行なうためのエポキシ樹脂塗料の混
合調製装置を提供するものである。
剤を各別に収容する一対のベースタンクのそれぞれに、
底部から計量ポンプを経てベースタンク上部に回流する
塗料温度保持手段を備えた回流路と、上記計量ポンプか
ら攪拌手段を備えた混合機構に至る経路を切替え可能に
形成し、各ベースタンクにはベースタンク内の塗料原剤
を攪拌する攪拌翼と温度調整手段を設けると共に、各塗
料原剤の調整温度と混合比に対応する流量を設定管理し
て前記経路切替えにより塗料バランスに対応する当量の
各塗料原剤が混合機構に供給されるように構成した。
もしくは混合機構への供給路に各塗料原剤を搬送する計
量ポンプに、偏心孔路を設けた弾性素材によるステータ
ー内にうねり形状のローターを偏心回動させて推進力を
与える偏心回動ポンプを用いることにより、プランジャ
ーポンプ等の場合に発生する間欠脈動による微衝撃や供
給誤差をなくすようにした。
て、設定された所定時間間隔ごとに自動的に塗料吐出駆
動が開始され、自動的に停止する作動を繰り返すオート
サイクル機構を備えるようにして断続的吐出の各作動間
において混合部の硬化が予想される場合には、混合機構
部での塗料の硬化を防止した。
に、各塗料原剤の供給経路と混合機構洗浄剤の供給経路
との切替え機構を設けると共に、前記洗浄剤の供給経路
に通ずる混合機構洗浄剤供給機構を装置内に備えるよう
にして、一連の調整作動が終了した時には、混合機構部
内に洗浄剤を供給し混合機構を洗浄して清掃を行なうよ
うにした。
剤の搬送路に設置する各計量ポンプを、調製塗料取り出
し口を挟んで並列し、後背部がコの字型に連結して装置
本体の基台を構成すると共にそれぞれ外側に開閉する開
閉部を有する収納ケースに収納し、後背部に材料タンク
を積載配置し、基台前面に支柱を設けてモニター配線の
収納ケースを支持してその前面に設定操作盤を配置する
ようにして、装置の心臓部となる各原剤の計量ポンプを
開閉可能な収納ケースに収納し、故障への対応と基台構
成の合理化を図ったものである。
て、本体と開閉可能に構成した蓋体の裏側に、本体内に
差し渡した横梁と底面の軸受けに支持されて回動する翼
軸と着脱自在に着合する駆動軸を設けると共に、滑面加
工を施した本体内壁面を略全幅にわたって摺動する摺動
端縁部を持つ攪拌翼を前記翼軸に着設し、本体壁面に温
度調整機構、本体上側に材料回流口、底部に材料送出口
を設けて更生塗料調製用ベースタンクを構成した。
に供給されるエポキシ樹脂塗料の基剤と硬化剤の合流部
から絞出部に至る移送路に、複数の斜降溝と周回溝を周
面に刻設した円筒状の回転駆動体を設けて高粘度塗料に
対応し、単純な攪拌翼やミキシングブレードによる攪拌
では得られなかった塗料に対する充分な剪断力と2液の
均質な混合を可能にした。
更生塗料調製装置の実施の形態を説明する。1a、1bは混
合前2液のベースステイションとして一対となるベース
タンクで、いずれか一方に基剤、他方に硬化剤を充填し
混合機構に搬送するベースとなるものである。
本体と開閉可能に構成した蓋体11の裏側に、タンク本体
内に差し渡した横梁12と底面の軸受け13に支持されて回
動する翼軸14と着脱自在に着合する駆動軸15を設けると
共に、滑面加工を施したタンク本体内壁面を略全幅にわ
たって摺動する摺動端縁部21を持つ攪拌翼2を前記翼軸
14に着設し、タンク本体壁面に温度調整機構3、タンク
本体上側に材料回流口16、底部に材料送出口17が設けら
れている。
として、回動方向に傾斜して棧状に植設される攪拌刃22
とスクリュー状の螺旋翼23によって構成されており、駆
動モーター24によってそれぞれ駆動し、摺動端縁部21が
ベースタンクの内壁面を略全幅にわたって摺動する形で
内壁に貼着するフィラァ等を掻き落とすと共に塗料を均
一に攪拌して剪断力を加えてチクソトロピック特性を付
与すると共に、温度むらをなくして均一な架橋反応を準
備する。
塗料原剤に与熱もしくは除熱する加熱・冷却機構とその
温度を調整するための温度センサー31が備えられ、ベー
スタンク1a、1b内に充填された基剤、硬化剤それぞれの
所定の計算にしたがって与熱もしくは除熱して塗料温度
を所定温度に保つようになっている。
変性アミン等の液剤と空気中の水分、二酸化炭素の反応
や、液面のカーボナイズ化(白化)を防止し、基剤と硬
化剤の配合当量バランスを保持するため、窒素ガス等の
不活性ガスが添加封入され、ベースタンク内が不活性ガ
スにより加圧されるようになっている。
は、それぞれの計量ポンプ4a、4bを経てベースタンクの
上部に回流する塗料温度保持手段を備えた循環ライン
a、bによる回流路と、切替えによって上記計量ポンプ
4から吐出・洗浄切替えバルブ5を経て塗料混合機構6
に至る搬送ラインA、Bの経路が循環バルブ51の操作に
よって切替え可能に設定されている。
いて、設定操作盤7に設定されたオートサイクルスター
トスイッチとサイクルタイマーにより設定された所定時
間間隔ごとに自動的に塗料吐出駆動が開始され、自動的
に停止する作動を繰り返すオートサイクル機構が設けら
れ、塗料の断続的吐出の各作動間において混合部の硬化
が予想される場合の混合機構部での塗料硬化の防止に対
応している。
計量ポンプ4a、4bを、塗料混合機構6の調製塗料取り出
し口61を挟んでそれぞれ外側に開閉する開閉部63、64を
有する収納ケース62に収納して並列し、ベースタンクか
らの搬送パイプと駆動モーターを収容する収納ケース62
の後背部がコの字型に連結して装置本体の基台Gを構成
すると共にし、ケース62の後背部上に各ベースタンクと
溶剤タンク69を積載配置し、基台前面に支柱65、65・・
を設けてモニター配線の収納ケース66を支持してその前
面に設定操作盤7を配置して構成されている。
温度調整、循環ラインa、b及び搬送ラインA、Bの各
温度調整システムのオンオフスイッチ、温度設定、温度
表示、各塗料原剤の吐出流量についての流量設定、流量
表示、循環、洗浄、吐出、オートサイクルの各スタート
スイッチ、各機構の異常表示ランプ、回転駆動体8の変
速設定表示、積算プリタンターなどが設けられており、
対応システム配線と共に上部に開閉する収納ケース66内
に設定されている。収納ケース66の開閉部は収納ケース
62における計量ポンプ4a、4bの収容部の63、64と同様、
適宜開閉して内部を確認できるようになっているので、
故障等にも対応し易い。
インa、bもしくは混合機構への搬送ラインA、B供給
路に各塗料原剤を搬送する計量ポンプ4a、4bには、偏心
孔路を設けた弾性素材によるステーター内にうねり形状
のローターを偏心回動させて推進力を与える偏心回動ポ
ンプ(商品名モーノポンプ)が用いられ、各塗料原剤が
脈動を伴うことなく所定経路に搬送される。なお、計量
ポンプに偏心回動ポンプを用いることなく、通常のプラ
ンジャーポンプ等を用いても良いことは勿論である。
れるエポキシ樹脂塗料の基剤と硬化剤の合流部67から絞
出部68に至る移送路に、複数の斜降溝81と周回溝82を周
面に刻設した円筒状の回転駆動体8が設けられ、高速回
転する駆動体8が合流した塗料原剤を石臼で磨り潰すよ
うに攪拌混練して均質な混合状態に塗料調製する。
いて、ベースタンク1a、1bに基剤と硬化剤がそれぞれ充
填されると、先ず窒素加圧バルブが作動してレギュレー
ターを通してベースタンク1a、1bに窒素ガスが送られて
タンク内の加圧が行なわれ不活性ガスの添加が行われる
と共にベースタンク1a、1bに充填された基剤と硬化剤
は、それぞれベースタンク1a、1bにおいて温度調整機構
3と攪拌翼2による攪拌作動によってそれぞれの所定温
度に調整される。
のそれぞれに溶け込んでカーボナイズを阻止する特性を
付与すると共に、その背圧と計量ポンプ4a、4bの駆動に
よってベースタンク1a、1bのそれぞれから循環ライン
a、bへの安定した搬送力が付加される。
与えて適切な攪拌作動を加えられるようにするためのも
ので、冬場には予備加熱によって所定温度まで与熱し、
夏場に塗料温度が所定温度を超えている場合には冷却に
よって所定温度まで除熱するものである。
の速度で回動し、その先端の摺動端縁部21がベースタン
ク1a、1bの内壁を摺動する形で内壁に貼着するフィラァ
等を掻き落とすように回動して充填された塗料を均一に
攪拌して剪断力を加えてチクソトロピック特性を付与す
ると共に、温度むらをなくして均一な物性への予備的な
構造をつくり出す。
合いが異なるので、ベースタンク1a、1bにおける温度調
整後、更に、攪拌翼2による攪拌を加えて、ベースタン
クの底部にあった塗料原剤を循環ラインa、bによりベ
ースタンクの上部に移送させて回流により塗料分散の均
一化を図り、それぞれを混合適状に持っていく。
は、周面にライン温度調整機構とその温度を調整するた
めの温度センサーが備えられ、各ライン内の温度を基
剤、硬化剤それぞれの所定の計算値にしたがって調整
し、或いは一定に保つようになっている。
設けられたレシオチェックバルブで、ここでそれぞれサ
ンプル吐出を行い、攪拌混合時の所定配合比が保持され
ているか否かがチェックされる。なお、レシオチェック
バルブに替えて循環路に流量計を設けることによりレシ
オチェックすることもできる。
で、循環バルブ51の操作によって搬送路は循環ライン
a、bから搬送ラインA、Bに切替えられ、その経路に
よってそれぞれに塗料混合機構6の合流部67に搬送され
る。基剤と硬化剤は塗料混合機構6において初めて合流
し、塗料バランスに対応する当量により混合攪拌される
ことになる。
部の上部側に水平に、硬化剤合流口84が合流部の下側に
斜降させて設けられ、基剤と硬化剤がそれぞれの比重と
粘度に従って調整された流量ずつそれぞれの吐出バルブ
から較差をもって供給され、高速回転する回転駆動体8
によって一挙に攪拌混合され、調製塗料取り出し口61か
ら調製塗料が吐出される。なお、回転駆動体8は塗料の
性状に対応して回転数を設定するもので可変的な回転数
設定機構を備えている。
作盤7に設定されたオートサイクルスタートスイッチを
押して設定された所定時間間隔ごとに自動的に塗料吐出
駆動が開始され、自動的に停止する作動を繰り返すオー
トサイクルを始動し混合機構部6での塗料硬化を防止す
る。
洗浄切替えバルブ5の操作によって、洗浄剤の供給経路
が開通し洗浄剤供給機構9が作動して混合機構6部内に
洗浄剤が供給され、混合機構の洗浄が行われる。
は、吐出・洗浄切替えバルブ5が切り替えられると、エ
アーブローバルブ電磁弁が作動しエアーブローバルブの
開弁によりフィルターを通してドライエアーが圧送され
る一方、溶剤ブローバルブ電磁弁も作動して溶剤ブロー
バルブが開弁すると共に溶剤圧送バルブが作動して溶剤
タンク69から溶剤も圧送されて混合状態の攪拌流として
混合機構6内に流入して洗浄が行なわれる。
に溶剤を充填し、浸漬状態で回転駆動体8を回転させて
洗浄した後、洗浄剤を排出する。
温度30°Cの時、チクソトロピック特性を付与してい
ない状態で基剤粘度30000 〜40000cps、硬化剤粘度3500
0 〜45000cpsの実粘度のものが、ベースタンク内攪拌と
温度調整による1次チクソトロピック特性を付与される
と実粘度に対して基剤では略60〜70%の見掛け粘度とな
り、硬化剤は略70〜80%程度の見掛け粘度となる。
拌混練による2次チクソトロピック特性を付与された攪
拌混合粘度は実混合粘度に対して略40〜50%程度の見掛
け粘度となる。
た塗料を使用して更生管への吹き込みを行なうと、塗料
が吹き込まれた時点では見掛け粘度が実粘度に対して大
きく低下していると共に、管内を通過する空気流による
剪断力も容易に付加されて極めて安定した延伸性を保持
しながら塗料が進行し、可使時間内における粘度変化も
1000〜3000cps 以内で安定する。
を停止することに加え、更生管内の温度環境の差により
塗料の粘度は急速にチクソトロピック特性を失って粘度
を増し実粘度に転化するため、可使時間内の粘度低下を
相殺しながら塗料被膜の安定乾燥を促進する。
原剤が混合機構に供給されるように構成することによ
り、正確な配合比による耐久性のある塗膜の形成がなさ
れるものである。
は、高粘度で可使時間が短く且つ粘度変化の大きい無溶
剤型2液性エポキシ樹脂であっても、吹き込み作業上の
延伸性を高く維持することができ、しかも、垂下のない
厚手で均一な塗膜を形成することができるものである。
図
図
図
面として、攪拌翼とタンクの要部構造を示すベースタン
クの切欠側面図
面として、合流部と回転駆動体の要部構造を示す塗料混
合機構の切欠側面図
系統図
Claims (7)
- 【請求項1】 エポキシ樹脂塗料の基剤と硬化剤を各別
に収容する一対のベースタンクのそれぞれに、底部から
計量ポンプを経てベースタンク上部に回流する塗料温度
保持手段を備えた回流路と、上記計量ポンプから攪拌手
段を備えた混合機構に至る経路を切替え可能に形成し、
各ベースタンクにはベースタンク内の塗料原剤を攪拌す
る攪拌翼と温度調整手段を設けると共に、各塗料原剤の
調整温度と混合比に対応する流量を設定管理して前記経
路切替えにより塗料バランスに対応する当量の各塗料原
剤が混合機構に供給されるように構成したことを特徴と
する管更生塗料の調製装置 - 【請求項2】 各塗料原剤の流量を調整し、回流路もし
くは混合機構への供給路に各塗料原剤を搬送する計量ポ
ンプに、偏心孔路を設けた弾性素材によるステーター内
にうねり形状のローターを偏心回動させて推進力を与え
る偏心回動ポンプを用いるようにした請求項1記載の管
更生塗料の調製装置 - 【請求項3】 混合機構からの調製塗料吐出について、
設定された所定時間間隔ごとに自動的に塗料吐出駆動が
開始され、自動的に停止する作動を繰り返すオートサイ
クル機構を備えるようにした請求項1及び請求項2記載
の管更生塗料の調製装置 - 【請求項4】 各塗料原剤の混合機構への供給口に、各
塗料原剤の供給経路と混合機構洗浄剤の供給経路との切
替え機構を設けると共に、前記洗浄剤の供給経路に通ず
る混合機構洗浄剤供給機構を装置内に備えるようにした
請求項1及び請求項2及び請求項3記載の管更生塗料の
調製装置 - 【請求項5】 各塗料原剤の搬送路に設置する各計量ポ
ンプを、調製塗料取り出し口を挟んで並列し、後背部が
コの字型に連結して装置本体の基台を構成すると共にそ
れぞれ外側に開閉する開閉部を有する収納ケースに収納
し、後背部に材料タンクを積載配置し、基台前面に支柱
を設けてモニター配線の収納ケースを支持してその前面
に設定操作盤を配置するようにした請求項1及び請求項
2及び請求項3及び請求項4記載の管更生塗料の調製装
置 - 【請求項6】 本体と開閉可能に構成した蓋体の裏側
に、本体内に差し渡した横梁と底面の軸受けに支持され
て回動する翼軸と着脱自在に着合する駆動軸を設けると
共に、滑面加工を施した本体内壁面を略全幅にわたって
摺動する摺動端縁部を持つ攪拌翼を前記翼軸に着設し、
本体壁面に温度調整機構、本体上側に材料回流口、底部
に材料送出口を設けて成る更生塗料調製用ベースタンク - 【請求項7】 各別に供給されるエポキシ樹脂塗料の基
剤合流口を合流部の上部側に水平に、硬化剤合流口を合
流部の下側に斜降させて設けると共に、合流部から絞出
部に至る移送路に、複数の斜降溝と周回溝を周面に刻設
した円筒状の回転駆動体を設けたことを特徴とする塗料
混合機構
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP07255197A JP3349383B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 塗料のチクソトロピック特性を利用した配管内に無溶剤性塗料被膜を形成するための管更生塗料の調製装置 |
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