JPS63236526A - ペイント調合装置 - Google Patents

ペイント調合装置

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JPS63236526A
JPS63236526A JP63053881A JP5388188A JPS63236526A JP S63236526 A JPS63236526 A JP S63236526A JP 63053881 A JP63053881 A JP 63053881A JP 5388188 A JP5388188 A JP 5388188A JP S63236526 A JPS63236526 A JP S63236526A
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liquid
nozzle
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liquid dispensing
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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】 本発明は液体用のまた液体キャリヤを有する、ペイント
のような、懸濁物用の調合方式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、顧客に多くの異った色のペイントを
そして通常！！遺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の塗
替え用、すなわちたとえばＩｉ突修理用の車両に再塗装
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った色のかつ微妙に異った色
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、屡り
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真人な
ものとなり、たとえば３０，０００にも達する。
ペイント製造業者は、調合法によって要求される多数の
色彩を提供し続けてきた。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６しかして、再仕上業者または再仕上ペイント供
給業汗は供給しようとするペイントの特定の範囲に従っ
て僅か２０ないし５０の色のストッ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
ント製造業者によって供給された方式または混合計画に
従って混合しなければならない。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、めで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
めようとする方式に従って、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。
自動調合方式においては、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方式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　ｌ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、それらの全部を実用的大きさの容器の上に置
（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った問題がある。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
にいつでも容器を動かして、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
上の重さがある機械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。少くと
も二つの公知の方法はこのようにして０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
ャリッジを有し、のキャッジは容器上方に答弁を位置さ
せるように大きい円弧の周りに揺動する。弁がそのよう
な大きい距Ｍ（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
板が揺動するとき管の長さが変化するため長さを調節す
るあ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ＩＱ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、Ｗ１環装置を有し、１１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、自動調合方式を提供することである。
本発明による液体混合方式は、液体を貯槽に出し入れす
る循環通路、液体を加圧して前記通路において循環させ
る装置、液体を循環通路から調合ノズルに変向するよう
に制御可能な第１弁装置をおよび変向された液体流を通
す第２弁装置を備え、第２弁装置は閉鎖位置に偏倚され
、また液体の液圧により開放して液体が第２弁装置を通
ってノズルに達することを可能にする。
本発明をペイント調合方式に対して実施する際、ペイン
ト調合方式が各容器に対して設けられる。
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。したがって、比較
的多数の第２＃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、ペイント１１合方式に対する本発明の実施にお
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乙こ向けるようにするこ
とが好ましい。理想的には、充填ステーションにおける
目標容器は、円錐の頂点が垂直軸線上で容器内にあるよ
うに配置するの力（好ましい。
以下、本発明をペイン）１８合方式に応用した例を図面
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ｌの周りにおいてペイントはポンプ
圧力によって連続的に貯槽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ョンにおいてペ
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ョンに
あるときペイントをその中で澗合しうるように定期的に
停止する輸送コンベヤによって、置き換えることができ
る０台座９の上端１０は、容器７へ弁６によって供給さ
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４！！械によっ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。
答弁４は、それぞれ空気アクチュエータ１３を有する。
各分岐管５は、答弁４から各調合弁６に達している。
答弁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′ってノズル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個の調合
弁６の群ンウを設けられている。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
共通の取付はブロック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７ａおよび７ｂで
指示された大きさの異っ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によって閉鎖位ぼに偏
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、
ノズル出口オリフィス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
って流れ、横孔２６および２７から弁ステム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２９を備え
、ピストンは本体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０−リングが設けられ、
０−リングはペイントがピストン２９を通って上向きに
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に対応して弁部材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ィス２４を通って容器
７内に流出させる。
弁６への加圧されたペイントの供給が供給管５を閉鎖す
る弁４の作用によって停止されると、弁６はばね力によ
り瞬間的に閉鎖される。
計量器がコンピュータと接続され、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ュータソフトウェアに
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・・・というように配置される。当然便利ではあ
るが、答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きる。
弁６は前記のように、機械加工されたブロック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って製造可能であり、
したがって単に取付はブロックに挿入されクリップで固
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
ることによっ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。
ペイント混合機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ッ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ｉシ流パター
ンに従って飛敗し過ぎるため、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
ントのジェットは弁の一側が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象が現
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ィスの区域
である。ジェッ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、したがって作動部分すなわち弁部
材は円錐の広い部分に向って弁本体内方に移動しなけれ
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１９との間の環状区域３２は、弁が第４図の位置に
あるとき、ノズルオリフィス２４の面積と等しくされる
。したがっ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って達成され、弁のいかなる
部分も弁の他の部分に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−ｒ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
ッチの円の直径に適合させうるからである。
しかして、もし比較的大型なばねまたはアクチュエータ
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、そこに一層太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
、それらはすべて第６図に示されたＸ軸およびＹ軸の交
点に向っている。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、
変型をうろことができる。
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１１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ったく可
能である。
上記方式において、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って部数する
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。
上記方式のもつとも重要な特徴の一つは、調合弁が機械
的作動をまったく要しないことである。
弁はペイントの液圧によって作動される。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が
ない。そのように簡単であるためきわめて安価である。
上記方式の特殊な特徴は、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、本発明の方式
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
た三つの弁を通って伝達されることはなく、したがって
、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っ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
残っ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ｌη
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は最小になるように、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方式の中心断面図。 第２図は方式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。 １−一循環ループ、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
チュエータ、１４−・−ノズル、１６−・取付はブロッ
ク。 １８・−弁ステム、１９−・弁本体、２０・−・ばね。 ２２−弁部材、２３−・・・弁座、　　２４−　　オリ
フィス５２５−・・−中央孔、　　２６．　２７．−横
孔、２８・−・−・環状空間、２９−ピストン Ｆｉｇ、　７゜ 〜・６・ Ｆｉｇ、２゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、液体を貯槽に出し入れする循環通路、液体を加圧し
    て前記通路において循環させる装置、液体を循環通路か
    ら調合ノズルに変向するように制御可能な第１弁装置を
    含む液体調合方式であつて、変向された流体を流す第２
    弁装置が設けられ、前記第２弁装置が閉鎖位置に偏倚さ
    れて変向された液体流を阻止しまた液体の液圧により開
    放されて変向された液体が前記第２弁を通つて前記ノズ
    ルに達することを可能にすることを特徴とする、液体調
    合方式。 ２、前記第２弁装置が一端に前記ノズルを有する長い外
    側管状本体を含むことを特徴とする、請求項１記載の液
    体調合方式。 ３、前記第２弁装置が円錐弁部材を有し該円錐弁部材が
    偏倚されノズルの弁本体内の円錐形座に係合して第２弁
    装置を閉鎖しまた本体内で縦方向に移動して第２弁装置
    を開放することを特徴とする、請求項２記載の液体調合
    方式。 ４、第２弁装置が完全に開放しているとき弁部材と弁本
    体との間の環状断面区域がノズルオリフィスの断面積に
    ほゞ等しいことを特徴とする、請求項３記載の液体調合
    方式。 ５、前記第２弁装置が一端に前記弁部材を支持する弁ス
    テムを有し、ピストン構造が両端の中間の位置において
    前記弁ステムに取付けられて前記弁体内で摺動可能であ
    り、前記弁ステムが弁部材から離れた端部から延びる孔
    を有し該端部が変向された液体用の液体入口を構成し、
    前記孔がピストン構造と弁部材との間の位置において弁
    本体の内部空間に開口し、それによりが前記孔を通つて
    前記本体内に圧力下で供給された変向液体がピストン構
    造を前記偏倚に抗して変位し弁部材を前記弁座から離す
    ことを特徴とする、請求項３または４記載の液体調合方
    式。 ６、多数の前記第２弁装置が前記多数のノズルと群をな
    して配置されそこでノズルが液体を容器を移動すること
    なしに同じ容器に液体をすべて調合しうることを特徴と
    する、請求項２ないし５のいずれか１項記載の複数の液
    体調合方式を含む多重液体調合方式。 ７、第２弁の前記群が円錐構造に配置されノズルを円錐
    の頂点に向けることを特徴とする、請求項６に記載の多
    重液体調合方式。 ８、円錐の頂点が容器の中央縦軸線上にかつ充填ステー
    ションにおける容器内にある、請求項７に記載の多重液
    体調合方式。 ９、前記各第２弁装置が共通の取付けブロックの各孔に
    取付けられた、請求項６ないし８記載の多重液体調合方
    式。
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