JPS6336301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２液性の塗料や接着剤、あるいは合成
樹脂と発泡剤といつた２液、あるいは数液を混合
吐出するための混合吐出システムに関するもので
ある。

混合すべき液体が主剤と硬化剤とからなる２液
性の塗料である場合、近年、超速乾性のポツトラ
イフの短いものが要求されていることから、２液
の混合を混合槽内において撹拌することで行なう
従来システムでは混合槽から吐出装置までの混合
液用の配管がどうしても長くなるために、配管中
における硬化、混合液の不安定等の種々の不都合
が生じる。

本発明はこのような点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするところは超速乾性の２液性塗
料や接着剤等の液体を混合吐出する場合にも配管
中における硬化や混合液の特性の不安定化等を招
くことがない混合吐出システムを提供するにあ
る。

以下本発明について説明すると、本発明は各液
を個別に圧送する第１のユニツトと、この第１の
ユニツトと各液用個別配管で接続された第２のユ
ニツトとで構成して第１のユニツトにはタンクや
ポンプ、圧力調整装置を、第２のユニツトには吐
出装置とこれに配管を経ることなく直付けされた
混合装置や調整装置を配置した構成を有して、こ
の構成にて液の混合を混合液の吐出装置の前段で
行なつて混合後に種々の配管を経ることなくただ
ちに吐出装置から混合液を吐出する点に特徴を有
するものである。

以下本発明を図示実施例に基づき詳述する。図
示例はウレタン系やエポキシ系の２液性塗料の主
剤及び硬化剤を混合すべき液体として、混合吐出
するものを示しており、第１図に示すフローシー
トから概略を説明すると、図中２７は主剤タン
ク、２８は硬化剤タンクであり、これらに夫々納
められた主剤と硬化剤とは、一対のエアレス型の
定量吐出用のポンプ３，４によつて各別に圧送さ
れる。両ポンプ３，４における吐出量の比は、両
ポンプ３，４を一端が軸支され且つ他端が動力で
あるエアモータ１で駆動されるリンク２に連結す
る際の軸支点からの距離によつて生じるストロー
クの差で定めている。１７は圧力計、１８は減圧
弁である。主剤及び硬化剤は夫々アキユムレータ
２０，２１を経て圧力調整弁６、ヒータ５を通
り、これら各部材を納めた本体フレーム２２に設
けた各接続口４２，４３から個別のホース１６，
１９を介して逆流防止用の逆止弁１４，１５、流
量調整と圧力安定化のための絞り弁１２，１３を
夫々経た後、無駆動のスタテイツク型ミキサー７
において混合され、混合液がスプレーガン９、静
電塗装機のヘツド等の吐出装置に供給される。２
６はボールコツク、３８，３９，４０，４１及び
３１，３２，３３はストツプバルブ、２９，３０
は圧力計であり、ストツプバルブ３１は硬化剤を
ヒータ５に通さない時に使用する硬化剤用のバイ
パス路に設けられており、ストツプバルブ３２，
３３は管路内の主剤及び硬化剤の温度やその他の
条件が安定するまで主剤タンク２７及び硬化剤タ
ンク２８からこのストツプバルブ３２，３３まで
の管路内の主剤及び硬化剤を循環させる際に使用
するものである。第２図に第１のユニツトとして
の本体フレーム２２の正面図と破断側面図とを示
す。図中２４は固定車、２５は自由車である。

さて、本システムにあつては上記説明及び第１
図のフローシートから明らかなように、主剤及び
硬化剤はポンプ３，４や圧力調整弁６、ヒータ５
等を備えた第１のユニツト内で混合されるのでは
なく、本体フレーム２２から個別にホース１６，
１９にてスプレーガン９の前段に配置したミキサ
ー７まで導びかれてミキサー７において初めて混
合されるものであり、殊に、ミキサー７をスプレ
ーガン９に取付けて直結とすることで、つまり配
管を経ることなく直付けすることで混合液がただ
ちにスプレーガン９に供給されるようにして、混
合液が流れる管路をミキサー７とスプレーガン９
とを接続するきわめて短いものだけにしているわ
けであるが、次に吐出装置であるスプレーガン９
とともに第２のユニツトを構成するミキサー７等
の具体的な構造について説明する。

まずミキサー７であるが、これは手持型のスプ
レーガン９にも取付けられる小型のものとして無
駆動のスタテイツク型のものを用いている。この
種のミキサー７としては、特公昭54−27985号公
報に示された次の構成、すなわち、送入口と排出
口とを夫々設けた二個の端盤間に、これら各端盤
に設けた適当長さの数個の流通溝の両端を交互に
連通する適当長さの数個の貫通孔を同心状に穿設
した中間盤を介入し、これを一体的に結合して両
端盤間にジグザグ状の流通路を形成したものが知
られているが、本システムにあつては上記構成の
ものよりも小径とすることができて、手持型スプ
レーガン９に取付けた時にもスプレーガン９の取
扱いの邪魔になることがなく、しかも混合の均一
化をより期待できるものとして、第３図に示す構
造のミキサー７を用いている。図中５１は内径が
20mm程度の管であつて、その内部は隔壁５２によ
つて軸方向に複数個の空間５３，５４に仕切られ
ている。隔壁５２は第５図に示すように両端面で
開口する小径の貫通孔５５を複数個有するもの
で、特に各貫通孔５５を円盤状の隔壁５２の軸と
平行とするのではなく、一端開口の位置する部分
の径が他端開口の位置する部分の径よりも大き
く、しかも一端開口を他端開口よりも隔壁５２の
軸のまわりに回転させた位置に配置して隔壁５２
の軸と貫通孔５５の軸とが３次元的に交叉しない
ようにしてある。この隔壁５２を数枚、面が交互
に逆になるように、また一方の隔壁５２の中央の
軸孔５６に一端の小径軸部５８がさし込まれる軸
体５７と、リング状のスペーサ５９とを交互に隔
壁５２間に配置して軸体５７のまわりと、スペー
サ５９の内部とに夫々空間５３，５４を形成して
いるものであり、そして軸体５７と管５１内周面
との間の円筒状の空間５３にはビーズのような粒
体６０を充填することによつて、３次元的な網状
流路を形成してある。この３次元的な網状流路を
形成するものとして、図示例では平均粒径２mmほ
どのビーズのような粒体６０を示しているが、ビ
ーズ以外にもたとえば砂粒、鋼球等の粒体を用い
ても良く、更には粒体に代えて針条体を多数個充
填したり、あるいは細いセルを有する合成樹脂の
連続発泡体を充填したりすることで３次元的な網
状流路を形成しても良い。しかし、この３次元的
な網状流路形成体をミキサー７に洗浄液を通して
行なう洗浄性の点から鑑みれば、ガラスやセラミ
ツクのビーズ、つまり球状粒体を用いるのが好ま
しい。しかして、このミキサー７に一端から流入
する主剤と硬化剤との混合液は、第１段の隔壁５
２の貫通孔５５を通つて空間５３内に流入する際
に貫通孔５５の軸の方向から旋回流となつてお
り、そして３次元的な網状流路を通過する間に細
分化と合流とが幾度となく繰り返された後、第２
段の隔壁５２の貫通孔５５を通過してスペーサ５
９で囲まれた空間５４に至る。この時には混合液
がやはり貫通孔５５の軸の方向のために求心方向
に向かう旋回流として空間５４内に各貫通孔５５
から流入することから、混合が促進され、次いで
再度空間５３内の３次元的な網状流路を通つてス
プレーガン９と接続される排出口６１に至る。空
間５３の長さやその数は第４図にも示すように何
ら限定されるものではない。尚、第４図において
は３次元的な網状流路形成体を省路している。

上記のようにスプレーガン９に取付けられるミ
キサー７において、主剤と硬化剤とを初めて混合
するとなると、主剤及び硬化剤につき、混合の直
前に夫々絞り弁１２，１３、逆止弁１４，１５及
びストツプバルブ３２，３３を設ける必要があ
り、またこれらも吐出装置の中でも手持型のスプ
レーガン９にミキサー７とともに直結で取付けら
れるような小型のものであることが吐出装置の形
態からして好ましい。このために上記各部材を１
つにまとめて小型化を図つた調整装置としての弁
装置８を第７図及び第８図に示す。両側下面に
夫々ホース接続口６２，６２を、両側端面に開口
を、上面中央にミキサー７との接続用孔６３を備
えたこの弁装置８は、そのホース接続口６２，６
２内に夫々ばね６４とこのばね６４で付勢された
弁体６５とで構成される逆止弁１４，１５を内装
し、開口にストツプバルブ３２，３３を、また接
続用孔６３に連通するオリフイスとしての絞り弁
１２，１３と前記側端面の開口との間に下端が上
記逆止弁１４，１５に連通する３位置切替型の切
替弁６６を配置したものであり、主剤及び硬化剤
に夫々対応する各弁は対称に配置形成されてい
る。ただし、両絞り弁１２，１３であるオリフイ
スの径は前述のような定量化で混合すること、後
段のミキサー７が無駆動のスタテイツク型であつ
て混合液自体のエネルギーで混合を行なつている
こと、そして各絞り弁１２，１３を通過した主剤
及び硬化剤は接続用孔６３内において混ざること
等から、定量比に比例した径とし、接続用孔６３
からミキサー７に流入する主剤及び硬化剤の流量
比が変動することがないようにしている。

次に主剤及び硬化剤を個別にホース１６，１９
を介して送り出す第１のユニツトの本体フレーム
２２内に装備された部材のうち、圧力調整弁６に
ついて説明する。この圧力調整弁６は、一般的に
用いられる絶対圧力を基準としてある絶対圧力値
を越える時に弁が開いて液体の一部乃至全量をも
どり側へ逃がすリリーフ弁を使用し、主剤及び硬
化剤を各別に圧力調整するものではなく、主剤及
び硬化剤が互いに他方の圧力を基準として圧力が
上記圧力より設定圧以上に高くなれば、高くなつ
た方の液体の一部をもどり側に逃がすようにし
て、主剤乃至硬化剤の吐出圧力が変わつても、無
調整で両者の圧力を略等しくしておけるように、
またある圧力以下で圧力差があつても圧力を略等
しくしておけるようにしたものであつて、第９図
に一例を示す。各一端を一端開口より突出させて
互いに突き合わせた一対の同径のピストン７０を
夫々備えた器体７１，７１はベース７２上に間隔
をおいて固定されていて各他端に主剤と硬化剤と
の管路に接続される接続口７２を有し、また接続
口７２とピストン７０との各間には互いに他方の
ピストン７０に対して背圧を与えるばね７３を
夫々配置している。７４は圧力計２９，３０の接
続口である。そして各器体７２，７２には両ピス
トン７０，７０がバランスしている時に閉じら
れ、両ピストン７０，７０にかかる主剤及び硬化
剤の圧力が不平衡となつて圧力が他方の圧力より
も背圧以上に高くなつた際にピストン７０，７０
の移動で開いて主剤タンク２７乃至硬化剤タンク
２８にもどり管を介して器体７２，７２内を連通
させるもどり孔７５，７５を夫々設けてある。た
だ、この構成では主剤及び硬化剤の絶対圧力によ
つてはばね７３のばね力との関係で動作が鋭敏す
ぎたり、鈍くなりすぎたりする。

この点を改善した例を第１０図及び第１１図に
示す。ベース８０上に間隔をおいて固着された一
対の器体８１，８１のうち主剤が流れる一方は、
流入口８２とストツプバルブ３９，４１が設けら
れ、硬化剤が流れる他方は流入口８２とストツプ
バルブ４０，３８が設けられるとともにストツプ
バルブ３１が接続されており、各器体８１，８１
には夫々２個のシリンダー８３，８４が各一端が
主剤乃至硬化剤の流路に連通し且つ他端が他方の
器体８１のシリンダー８４，８３に相対するよう
に設けられて、夫々にピストン８５，８６，８
５，８６が配設されている。そして、両器体８
１，８１に設けられた各一対のピストン８５，８
６のうち、一方が他方よりも大径とされ、また各
一方の器体８１における大径のピストン８６の一
端が各他方の器体８１における小径のピストン８
５の一端と相対して突き合うようにしてあり、各
小径のピストン８５，８５の他端は主剤乃至硬化
剤の流路と、ストツプバルブ３９，３８を夫々バ
イパスしてもどり管に連通するもどり孔８７との
間の連通を制御する弁を器体８１との間で構成し
ている。しかして、ストツプバルブ３９，３８が
閉じられるとともにストツプバルブ４１，４０が
開かれて各ポンプ３，４により送られて流入口８
２，８２から夫々流入する主剤及び硬化剤は夫々
ピストン８５，８６，８５，８６をその圧力で押
圧する。この時、互いに押し合う２対のピストン
８５，８６，８５，８６の径が異なることから、
主剤及び硬化剤の圧力がその絶対圧力の大小に関
係なく互いに等しければ、印加される全圧力が大
きい大径側のピストン８６が小径側のピストン８
５を押して、各流路と各もどり孔８７との間を共
に閉じているが、主剤乃至硬化剤のうち一方の圧
力が高くなつてこの一方の小径側のピストン８５
にかかる全圧力が他方の大径側のピストン８６に
かかる全圧力よりも大きくなれば、この一方の小
径側のピストン８５が突き合つている大径側のピ
ストン８６を押圧して一方の流路ともどり孔８７
との間を開き、高くなつた方の圧力を有する主剤
乃至硬化剤の一部を主剤タンク２７乃至硬化剤タ
ンク２８にもどして圧力を下げるのである。

こうして互いの圧力が略等しくされた主剤及び
硬化剤はヒータ５で加温された後、第１のユニツ
トへと送り出される。ヒータ５も第１２図に示す
ように、シーズヒータ９０の周部に一対の独立し
た熱交換パイプ９１，９２を軸方向にずらして配
置し、全長の長い熱交換パイプ９１に主剤を、短
い熱交換パイプ９２に硬化剤を通すものであつ
て、主剤及び硬化剤は夫々個別に加温される。

以上のように構成された本システムによつて塗
装を行なうにあたつては、二液性の塗料における
主剤及び硬化剤を夫々主剤タンク２７及び硬化剤
タンク２８に投入し、ストツプバルブ３２，３３
を通じて主剤及び硬化剤が安定するまで主剤タン
ク２７及び硬化タンク２８に循環させる。この準
備期間を経て実際の混合吐出を行なうのである。
尚、主剤と硬化剤との各配管は、主剤と硬化剤と
の混合比に応じた内径としておくことが好まし
い。また実施例においては２液性の塗料を混合吐
出するものについて説明したが、吐出装置のみを
変更するだけで接着剤等の種々の液体の混合吐出
に用いることができるのはもちろんである。

以上のように本発明にあつては圧力が調整され
て第１のユニツトから個別に圧送される各液は、
第２のユニツトにおける無駆動型の混合装置にお
いて混合された後、種々の配管を経ることなくた
だちに吐出装置から吐出されるものであり、混合
すべき液体が超速乾性の２液性塗料や接着剤であ
つても配管中における硬化や特性の不安定化等の
不具合を招くことがないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のフローシート、第２
図ａ，ｂは同上の第１のユニツトの破断正面図及
び破断側面図、第３図は無駆動型の混合装置（ミ
キサー）の一例の断面図、第４図ａ，ｂは同上の
他例の断面図、第５図ａ，ｂ，ｃは同上の隔壁の
断面図及び平面図、第６図は同上の軸体の正面
図、第７図ａ，ｂは弁装置の正面図及び側面図、
第８図は同上の半断面図、第９図は圧力調整弁の
一例を示す断面図、第１０図ａ，ｂは同上の他例
の正面図及び側面図、第１１図は同上の断面図、
第１２図ａ，ｂ，ｃはヒータの概略縦断面図、横
断面図及びシーズヒータの正面図であり、３，４
はポンプ、６は圧力調整弁、７はミキサー、８は
調整装置としての弁装置、９は吐出装置としての
スプレーガン、２７，２８はタンクを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 混合すべき液体を夫々収納するタンクと、各
   タンクから液体を圧送するポンプと、各液の圧力
   を調整する圧力調整装置とで第１のユニツトが構
   成され、各液の流量調整や逆流防止用の調整装置
   と、各液をその圧力にて混合する無駆動型の混合
   装置と、混合液を吐出する吐出装置とで第２のユ
   ニツトが構成されたものであつて、第２のユニツ
   トは吐出装置に混合装置及び調整装置が配管を経
   ることなく直付けされており、第１のユニツトと
   第２のユニツトとがホースのような各液用個別配
   管で接続されていることを特徴とする混合吐出シ
   ステム。