JPS62197181A - 定量供給バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、大量供給と小量（又は微量）供給との二機能
を備えた定量供給バルブに関するもので、より詳細には
、染液自動調色装置における染料溶液の自動供給、イン
ク舎塗料等の自動調合、或は各種薬液の定量配合等の広
範囲の用途に適用し得る定量供給バルブに関する。

（従来の技術） 従来染液の調色は与えられた色見本に対し、数色の粉末
染料を経験的に手作業で計量、調合することにより行な
っていた。こにため、かなりの熟練と時間を要しながら
、調色精度は完全と言えず、再現性も不十分なため、１
つの色糊を調色するのに数回にわたる修正作業が必要で
あった。

近来、コンピューター−カラーマツチング装置等が普及
し、色見本に対して自動的に色の解析が行われるように
なり、また自動調色装置も実用化されつつある。即ち、
コンピューター・カラーマツチング装置で分析された原
料重量に基づき、一定濃度に溶解され、タンクに貯留さ
れる染料原液を、計量用容器中に所定量引き出す方式で
あり、染料原液の供給制御は一般に電磁弁で行われてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、染料原液は測定効率の点から、高濃度液
とすることが望ましく、一般に数百乃至数千センチポイ
ズにわたる高粘度を有することから、電磁弁では忠実で
しかも精度の高い開閉操作、即ち供給開始及び停止の操
作を行わせることが困難である。また、液の供給遮断後
にも、供給口から原液が滴り落ちて、計量装置を汚した
り、或は計量精度を低めるという欠点も屡々生じる。

このような欠点は、染液の自動調色のみならず、インク
や塗料等の自動調合、各種薬液の定量配合等においても
等しく生じることになる。

従って本発明の技術的課題は、供給する液体が高粘度で
あり、更に高圧である場合にも、開閉操作が円滑にしか
も精度良く行われ、しかも大量供給と小量供給との三機
能を持った定量供給バルブを提供するにある。

本発明の他の技術的課題は、上記機能を有しながら、構
造が著しくコンパクトに一体化されており、動作も確実
で、故障も少なく、また可燃性乃至引火性の成分を含む
液体に対しても使用可能な定量供給バルブを提供するに
ある。

本発明の更に他の技術的課題は、所謂サックバックによ
り液体の垂れ落ちが防止された定量供給バルブを供給す
るにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の定量供給バルブは、ケーシング内に同軸に且つ
軸方向に摺動可能に設けられた大径の開閉用プランジャ
ーと小径の開閉用プランジャーとを備え、ケーシングの
一端には大量供給用ノズル及び大径プランジャーの一端
には小量供給ノズルが夫々同軸に配置され、ケージング
の途中には液体供給口が設けられ、ケーシングの他端に
は、大径プランジャーと接続され且つ大量ノズル側の開
口位置と反対側の閉塞位置との間で大径プランジャーを
駆動する大エアシリンダー機構及び小径プランジャーと
接続され且つ小量ノズル側の開口位置と反対側の閉塞位
置との間で小径プランジャーを駆動する小エアシリンダ
ー機構が設けられていることを特徴とする。

好適には、大エアシリンダーと大径プランジャーとの間
に小エアシリンダーが同軸に且つ直列的に接続されてい
る。また大量供給ノズル及び小量供給ノズルは夫々ケー
シング及び大径プランジャーに対して交換可能に設ける
のがよい。

（作用） 本発明の定量供給バルブでは、大量供給用ノズル及び小
量供給用ノズル、並びにこれらの通路の開閉を行う大径
プランジャー及び小径プランジャーがケーシング内に同
軸にしかも一体化されて設けられているため、大量供給
と小量供給との三機能を有するバルブがコンパクトに一
体化される。

しかも、開閉用の大径プランジャー及び小径プランジャ
ーの作動が、エア圧により行うため、供給液体として高
粘度のものでも、また高圧のものでも十分に使用し得る
と共に、開閉動作がタイミングの遅れを生じることなし
に、精度良く且つ確実に行うことができ、また故障も少
ない。

また、液の供給完了後、大径プランジャー及び小径プラ
ンジャーとも、ノズルから遠ざかるように移動し、ノズ
ル部内部が負圧となる所謂サックバック作用により、ノ
ズルからの液体の垂れ落ちが効果的に防止される。

更に、先端ノズルは供給する液体の粘度、其の他の要因
によって、適当な口径や形状を有するものと随意交換可
能である。しかも、本発明の定量供給バルブは、電気的
要素を有しないため、油性、溶剤系のものにも安全に適
用するもとができる。

（実施例） 籠−Ｌ 本発明の定量供給バルブの一例を示す第１図において、
この定量供給バルブは、大まかに言って、ケーシングｌ
；ケーシングｌ内に設けられた大径の開閉プランジャー
２；大径のプランジャー内に配置された小径の開閉プラ
ンジャー３；ケーシングｌの一端に取付けられた大量供
給ノズル４；大径プランジャー２の一端に取付けられた
小量供給ノズル５；ケーシングｌの他端に設けられた、
／）／＜−ケース９内に収容された大プランジャー駆動
用の大エアシリンダー６及び小プランジャー駆動用の小
エアシリンダー７；から構成されている。

ケーシング１は中空の円筒体からなり、その一端部には
、ネジ付の大ノズル取付は部１０が設けられ、その他端
部にはカバー取付は用のフランジ１１を有している。ケ
ーシング１の内面には、ノズル取付側に内径の大きい液
通踏部１２があり。

その反対側には大プランジャー２と摺動可能な径の小さ
い筒状部分１３がある。

大径の開閉プランジャー２も全体として中空の円筒体か
ら成っており、その一端部には小ノズル取付用の小径の
ネジ付先端部１４が設けられ、他端には小エアシリンダ
ーに接続するためのフラッジ部１５が設けられている。

大プランジャー２の円筒部には、大径の先端部１６と大
径の根元部１７とがあり、両者の間に小径の液通踏部１
８が設けられている。大径の先端部１６と根元部１７と
は、ケーシング１の筒状部分１３と摺動するように、ケ
ーシング１内に収容されている。

ケーシング１のフランジ部とノズル取付部との中間には
、ネジの付けられた液供給口１９が設けられている。ま
た、ケーシング１の筒状部分１３のノズル側とフランジ
側とには、２ケの０−リング２０ａ、２０ｂが設けられ
、大プランジャー２の大径先端部１６と０−リング２０
ａとの間及び大径根元部１７とＯ−リング２０ｂとの間
で液密状の密封が可能となっている。

大プランジャー２の内面には、ノズル取付側に径の大き
い液通踏部２があり、その反対側にも径の大きい空間２
２があり、両者の中間に、小プランジヤ−３と摺動可能
な径の小さい円筒部分２３がある。小径の開閉プランジ
ャー３は全体として円筒状の部材から成り、大径の先端
部２４と大径の根元部２５とがあり、両者の間に小径の
液通踏部２６が設けられている。大径の先端部２４と根
元部２５とは大プランジャー２の筒状部分２３と摺動可
能となるように、大プランジャー２内に収容されている
。

大プランジャー２の小径液通路部分１８には大プランジ
ャー２の内面に向けて貫通した液連絡口２７が設けられ
ており、また大プランジャー２の筒状部分２３の内面側
には、ノズル側とフランジ側とに２個のＯ−リング２０
ｃ　、２０ｄが設けられ、小プランジヤ−３の大径先端
部２４とＯ−リング２０ｃとの間及び大径根元部２５と
Ｏ−リング２０ｄとの間で液密状の密封が可能となって
いる。

大吐出ノズル４には大径のオリフィス２８が設けられ、
小吐出ノズル５には小径のオリフィス２９ガ設けられて
おり、これらは同軸状に配置されている。大プランジャ
ー２と小プランジヤ−３とはケーシングｌ内に同軸に且
つ軸方向に摺動可能に設けられ、しかも大プランジャー
２と小プランジヤ−３との間でも相互に摺動可能である
ことが理解されよう。

大プランジャー２の液通踏部１８は液供給口１９に接続
されており、一方小プランジャー２の液通踏部２６は大
プランジャーに設けられた液連絡口２７を通して液供給
口１９に接続される。実線で示す状態では、大プランジ
ャー２の液通踏部１８は大径先端部１６と０−リング２
０ａとの保合で閉じられており、小プランジヤ−３の液
通踏部２６も大径先端部２４と０−リング２０ｃとの係
合で閉じられている。

大プランジャー２は図面の実線で示す閉弁位置から２点
鎖線で示す開弁位置迄Ｓｌ　のストロークで移動可能で
あり、２点鎖線で示す開弁位置では、大プランジャー２
の大径先端部１６がケーシングｌの大径液通踏部１２内
に移動するため、液は液供給口１９、液通踏部１８、液
通踏部１２を通って大径オリフィス２８から吐出される
ことになる。

同様に小プランジヤ−３も図面の実線で示す閉弁位置か
ら２点鎖線で示す開弁位置迄Ｓ２のストロークで移動可
能であり、２点鎖線で示す開弁位置では、小プランジヤ
−３の大径先端部２４が大プランジャ−２内部の大径液
通踏部２１内に移動するため、液は、液供給口１９、液
連絡口２７゜液通踏部２６、液通踏部２１を通って小径
オリフィス２９から吐出されることになる。

カバーケース９の内部には小プランジャー駆動用の小エ
アシリンダー７及び大プランジャー駆動用の大エアシリ
ンダー６が以下の仕組みで設けられる。先ず、大プラン
ジャー２のフランジ１５には小エアシリンダー７がポル
）３０の如き締結手段で固定される。また、小エアシリ
ンダー７にはストロークＳ２だけ往復動可能なピストン
３１が設けられており、そのピストンロッド３２は、前
述した大プランジャーの大径空間部２２の位置で小プラ
ンジヤ−３の根元部２５に対しナツト３３のような手段
で締結される。

大エアシリンダー６は、カバーケース９内に固定された
台座３４に対して、ポルト３５のような締結手段により
固定されており、その内部にはストロークＳｌだけ往復
動可能なピストン３６が設けられている。このピストン
３６に固定されたピストンロッド３７に対して、スペー
サー８を介して小エアシリンダー７が連結される。大エ
アシリンダー６には、エアチューブ３８に連なる開弁ス
トローク用のエアニップル３９と閉弁ストローク用のエ
アニップル４０とが設けられる。同様に、小エアシリン
ダー７に対しても、エアチューブ４１に連なる開弁スト
ローク用のエアニップル４２と閉弁ストローク用のエア
ニップル４３とが設けられる。

かくして、図面に示す具体例では、大エアシリンダー６
及び小エアシリンダー７もプランジャー類と同軸に設け
られていることが明らかであろう。また、大エアシリン
ダー６のピストンロッド３７と大プランジャー２との間
に小エアシリンダー７゛が直列的に接続され、大エアシ
リンダー６のピストンロッド３７のストローク移動に伴
なって、小エアシリンダー７も大プランジャー３と共に
ストローク移動し得ることも明らかであろう。

小エアシリンダー７のストローク移動を可能にするため
に、カバーケース９には、長孔４４が設けられており、
この長孔４４を介してエアニップル４２．４３が小エア
シリンダー７に設けられている。また、小エアシリンダ
ー７内のピストンロッド３２のストローク移動に伴なっ
て、小プランジヤ−３が大プランジャー２内を相対的に
ストローク移動し得ることも明らかであろう。

ケーシングｌの液供給口１９には、送液マニホールド４
５が取付けられ、こにマニホールド４５に対して、送液
パイプ４６及びリターンパイプ４７が設けられ、液をた
えず循環することにより、沈殿の生成や他の液の変質が
生じないように配慮されている。

１−庇 本発明の定量供給パルプの駆動制御はエア圧により行わ
れ、各シリンダーの動作制御は別位置に置かれた図示し
ていない電磁弁により行われる。

先ず定量供給バルブは、図示した動作停止位置にあり、
この場合にも、染液、塗料、インク等の液は送液パイプ
４６からリターンパイプ４７を通って循環状態にある。

供給スタート信号により、大エアシリンダー６に対して
開弁ストローク用エアニップル３９を通してエア圧が供
給され、ピストン３６、従ってピストンロッド３７を下
方（図において左方）に移動させる。これと一体に結合
された小エアシリンダー７及びこれに結合された大プラ
ンジャー２も下方（図において左方）に移動し、液通路
１８と液通路１２とが連絡し、大径オリフィス２８を通
して、液の大量供給が行われる。この場合、小エアシリ
ンダー７は作動しないが小エアシリンダー７のピストン
ロッド３２及びこれに一体に結合された小プランジヤ−
３も、図示した位置関係を保ちつつ大プランジャー２と
同様に移動し、従って小プランジヤ−３の液通路２６は
閉じた状態である。

大量供給完了の信号により、大エアシリンダー６に対し
て、閉弁ストローク用エアニップル４０を通してエア圧
が供給され、ピストンロッド３７、小エアシリンダー７
及び大プランジャー２を上方（図において右方）に復帰
移動させる。この場合、小エアシリンダー７には、閉弁
ストローク用エアニップル４３を通してエア圧が供給さ
れたままであるため、小エアシリンダー７のピストンロ
ッド３２及び小プランジヤ−３も大プランジャー２と同
様に図示した位置関係を保ちながら復帰移動する。

次いで小量（微量）供給信号により、小エアシリンダー
７に対して、開弁ストローク用エアニップル４２を通し
てエア圧が供給され、ピストン３１、ピストンロッド３
２及びこれと一体に結合された小プランジヤ−３を下方
（図の左方）にストロークＳ２だけ移動させる。これに
より液通路２６と液通路２１とが連絡され、小径オリフ
ィス２９を通して液の小量（微量）供給される。

目的とする正確な量の定量供給が完了した段階で、この
終了信号により、小エアシリンダー７に対して、閉弁ス
トローク用ニップル４３を通してエア圧が供給され、ピ
ストンロッド３２及び小プランジヤ−３の上方（図で右
方）への復帰移動が行われ、液通路２６が閉じて、供給
操作が完了する。

大プランジャー２及び小プランジヤ−３の何れもが−Ｅ
方へ復帰移動する際、その引込み動作により、液通路１
２及び液通路２１が容積拡大により負圧となり、所謂サ
ックバック作用により、オリフィス２８やオリフィス２
９からの液の垂れ落ちが防止されることになる。

第１図に示した実施例では、各プランジャー２．３の下
降動（図において左方移動）で開弁が行われ、各プラン
ジャー２，３の上昇動（図において右方移動）で閉弁が
行われるように構成されているが、これらプランジャー
２，３の移動と開閉弁作動とを上記の逆の順序とし得る
ことは当然である。

第２図に示す他の実施例では、大量吐出用ノズル４のオ
リフィス面（内面２８）と、小量（微量）吐出用ノズル
５の外面４８が摺動可能となって設けられており、小量
（微量）吐出用ノズル５の外面４８には両者の間で液を
封止するためのＯ−リング２０ｅが設けられている。

図示する状態で、大プランジャー２は最下降位置（図に
おいて最左方位置）にあり、大プランジャーの大径先端
部１６とケーシングｌとの間、及び大ノズル４と小ノズ
ル５との間で液通路１２及び１８の遮断が夫々行われて
いる。この状態から大プランジャー２が上昇動（図にお
いて右方移動）し、オリフィス２８が開き、通路１２と
１８が連絡することにより、大量供給が可能となる。

図示する実施例の装置では最先端のオリフィス２８の位
置で液の遮断が行われるから、高粘度の液に対しても操
作が確実に行われ、液の垂れ落ちも防止される。

小量（微量）吐出用ノズル５の内部に小径のオリフィス
２９が設けられることは、第１図の場合と同様であるが
、このオリフィス２９の小プランジヤ−３の側には、小
プランジヤ−３の先端と係合可能なバッキング４９が設
けられている。

図示する状態では、小プランジヤ−３も最下降位置（図
において最左方位置）にあり、小プランジャーの最先端
５０とバッキング４９との間及び小プランジャーの大径
根元部２５と貫通孔２７との間で液通路２６の遮断が行
われている。この状態から小プランジヤ−３が上昇動（
図において右方移動）し、オリフィス２９が開き、貫通
孔２７に通路２６が位置することにより、小量（微量）
供給が可能となる。

（発明の作用効果） 本発明の定量供給バルブによれば、大量供給と小量（微
量）供給との二機能が、同軸状に配置されたコンパクト
な部品のエア圧によるストローク移動で確実に且つ精度
良く行い得ると共に、故障も少なく、安全性にも優れ、
しかもノズルからの液の垂ら落ちも防止されるという多
くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定量供給バルブの一実施例の側断面図
であり、 第２図は他の実施例の一部断面側面図である。 ｌはケーシング、２は大プランジャー、３は小プランジ
ヤ−，４は大ノズル、５は小ノズル、６は大シリンダ−
，７は小シリンダーである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内に同軸に且つ軸方向に摺動可能に設
   けられた大径の開閉用プランジャーと小径の開閉用プラ
   ンジャーとを備え、ケーシングの一端には大量供給用ノ
   ズル及び大径プランジャーの一端には小量供給ノズルが
   同軸に配置され、ケーシングの途中には液体供給口が設
   けられ、ケーシングの他端には、大径プランジャーと接
   続され且つ大量ノズル側の開口位置と反対側の閉塞位置
   との間で大径プランジャーを駆動する大エアシリンダー
   機構及び小径プランジャーと接続され且つ小量ノズル側
   の開口位置と反対側の閉塞位置との間で小径プランジャ
   ーを駆動する小エアシリンダー機構が設けられているこ
   とを特徴とする大量供給と小量供給との二機能を有する
   定量供給バルブ。
2. （２）大エアシリンダーのピストンロッドと大径プラン
   ジャーとの間に小エアシリンダーが同軸に且つ直列的に
   接続されている特許請求の範囲第１項記載の定量供給バ
   ルブ。
3. （３）大量供給ノズル及び小量供給ノズルは夫々ケーシ
   ング及び大径プランジャーに対して交換可能に設けられ
   ている特許請求の範囲第１項記載の定量供給バルブ。
4. （４）大径プランジャー及び小径プランジャーは、供給
   通路閉塞後も液サックバックを与えるように移動を継続
   するように駆動される特許請求の範囲第１項記載の定量
   供給バルブ。