KR20010024829A - 마무리 처리된 페인트 생산품의 계량식 전달 및 계속적인균질성을 위한 분배 장치 - Google Patents

마무리 처리된 페인트 생산품의 계량식 전달 및 계속적인균질성을 위한 분배 장치 Download PDF

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Abstract

유체 생산품, 특히 페인팅 생산품의 계량식 전달을 위한 분배 장치는 복수의 전달 덕트(10)의 단부가 대응하는 복수의 유체 생산품을 공급하기 위하여 소통되는 노즐(13b)을 갖는 분배 헤드(13)를 포함한다. 혼합 수단, 특히 회전 터빈(20)은 상이한 전달 덕트로부터 유입되며 동시에 분배 헤드(13)으로 유입되는 유체 생산품이 계속적으로 혼합되도록 전달 덕트(10)의 단부와 분배 노즐(13b) 사이에 장착된다.

Description

마무리 처리된 페인트 생산품의 계량식 전달 및 계속적인 균질성을 위한 분배 장치{DISPENSING MACHINE FOR THE METERED DELIVERY AND CONTINUOUS HOMOGENIZATION OF FINISHED PAINT PRODUCTS}
예로서 상기에 주어진 마무리 처리된 생산품을 얻기 위하여, 하나 이상의 착색제 유체 생산품을 특정된 포뮬러(formulas)에 따른 예비 결정된 비율에서 하얀 유체(white) 또는 투명한 유체(transparent)와 같은 베이스 유체(base fluid)에 추가하는 것이 공지된다. 상기 산업에서 이용되는 공지된 장치는 미리 베이스 유체가 넣어진 예정된 용량의 캔(cans), 컨테이너(containers), 틴(tins), 빈(bins)내로 공지된 양의 착색제를 전달한다. 이 공지된 장치는 다양한 착색제 생산품중에서 또는 상기 및 베이스 유체 생산품 사이에서의 상대적인 비율에서 약간의 차이가 바람직한 결과와 정합되지 않는 유색의 마무리 처리된 생산품을 초래할 수 있기때문에 분배하기 위한 착색제 생산품의 양을 결정하는데 있어 높은 정확성을 보장한다. 임의의 비율에서, 전통적인 분배 장치에 의하여 전달한 후에, 베이스 유체 생산품의 질량에서 착색제 생산품의 분배는 균등하지 않으며, 그러므로 상기 캔을 많이 또는 적게 흔들어야할 필요가 있다. 상기 요구되는 흔드는 단계는 종종 캔의 크기 및 중량때문에 어려운 부가적인 수동 작업 또는 특정된 혼합 장치의 이용을 초래하기 때문에 소위 착색 시스템을 이용하여 마무리처리된 생산품을 위한 제조 공정상의 명백한 부담이 된다. 그러나, 임의의 경우 혼합은 마무리 처리된 생산품의 제조 시간을 상당히 증가시킨다.
본 발명은 유체 생산품의 계량식 전달을 위한 분배 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광택제, 페인트, 잉크, 에나멜, 직물 염료 및 유사한 생산품과 같은 마무리 처리된 생산품을 구성하는 유체 성분의 계량식 전달을 위한 분배 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 제작된 분배 장치의 개략적인 평면도로서, 상부 커버링 패널들이 명료성을 위하여 제거된 도면이며,
도 2는 도 1의 장치의 분배 유닛의 평면도이며,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 분배 유닛의 종 단면도이며,
도 4는 도 2의 분배 헤드의 확대된 평면도이며,
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 분배 헤드의 종 단면도이며,
도 6은 도 4 및 도 5의 분배 헤드의 세척 시스템의 다이어그램이다.
본 발명의 목적은 상기 단점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 마무리 처리된 페인팅 생산품의 계량식 전달 및 연속적인 균질성을 허용하는 상세한 설명의 도입부에서 지적한 타입의 분배 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 주요 목적은 임의의 부가적인 혼합을 필요로 하지 않는 장치 유출구에서 마무리 처리되고 착색된 페인팅 생산품을 얻기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 착색 시스템의 생산성을 증가시키는 분배 장치와전통적으로 조합된 혼합 장치를 제거하기 위한 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 착색 시스템에서 이용될 수 있는 성분 생산품의 범위를 확대하며 마무리 처리된 페인트 생산품의 다양한 제작 단계를 통합하며 자동화하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 첨부된 청구범위에서 제시되는 특징과 함께 상세한 설명의 도입무에서 지적된 타입의 분배 장치를 고려한다.
부가적인 특징 및 장점은 비제한적인 예로서 단독으로 제공되는 포함된 도면을 참고로 하여 바람직한 일 실시예의 후술되는 설명으로부터 명백하게 된다.
도면들을 참조하면, 도면부호 1은 일반적으로 분배되는 많은 다양한 성분 생산품에 따라 상기 장치가 용이하게 확대되는 바람직하게는 모듈 프레임(3)에 수용되는 다중 모터 펌프 유닛(2)을 포함하는 분배 장치를 표시한다. 각각의 모터 펌프 유닛은 바람직하게는 무브러시형 전기 모터에 제한되지 않는 모터(4)를 포함하는데, 상기 모터의 동작은 공지된 타입의 제어 회로에 의한 다른 모터 펌프 유닛의 모터들의 작동으로부터 독립적으로 제어되며, 바람직하게는 컴퓨터와 인터페이스된다. 특히, 제어 회로는 모터(4)의 회전 속도를 조절하며, 각각의 모터는 유입 개구(6) 및 유출 개구(7)이 제공된 대응하는 양변위 펌프(5)의 축으로 연결된다. 유입 개구(6)는 성분 생산품-베이스(base), 착색제, 다양한 타입의 첨가제 등의 저장부(도면에서는 도시되지 않음)에 연결된다. 유입 개구(6)는 재순환 라인이 각각의 저장부로 성분 생산품을 복귀시키기 위하여 분기되는 3 방향이며 2 자리 재순환 밸브(11a, 11b)의 삽입(interposition)과 함께 분배 라인(10)(분배선의 통로는 도 2 및 도 3에서의 점선으로 표시된다.)으로 대신 연결된다. 분배 라인(10)은 각각의 저장부와 관련된 모터 펌프 유닛(2) 및 재순환 밸브(11a, 11b)의 제어 일렉트로닉스(control electronics)를 포함하는 것이 바람직한 중앙 분배 모듈(9)의 상부에 배치되는 분배 유닛(8), 뿐만 아니라 컴퓨터로 전달한다. 도 2 및 도 3에서 더욱 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 분배 라인(10)의 단부는 분배 라인(10)이 분배 노즐(13b)을 통하여 외측으로 개방되는 분배 헤드(13)의 축방향 보어(13a)로 연결되도록 선택적으로 개방될 수 있는 밸브 장치(12), 바람직하게는 핀 밸브에 의하여 폐쇄된다. 거의 수직 축선(Z-Z) 둘레를 회전하는 터빈(20)등의 혼합 장치는 분배 헤드(13) 내측에 장착된다. 특히, 비록 제한하는 것은 아니지만, 터빈(20)은 분배 유닛(8)상으로 연장되는 타단부에 키결합되는 라팅 축(rotting shaft; 14), 휠 또는 풀리(15)의 일단부에 장착된다. 풀리(15)는 벨트 또는 체인(16)에 의하여 혼합 모터(18)의 축에 부착되는 풀리 또는 구동 휠(17)로 연결된다. 예를 들면, 기어 변속, 유니버셜 조인트, 또는 다른 기능적으로 유사한 시스템과 같은 모터(18)로부터 혼합 장치(20)로 운동을 전달하기 위한 기능적으로 유사한 구성 시스템을 제외하고 다르게 적용하는 것이 명백하게 가능하다.
도 2 및 도 3은 16개의 다른 베이스 및 16개의 다른 착색제까지 분배되는 분배 장치의 분배 유닛(8)의 샘플 구성을 보여준다. 대응하는 저장부로 베이스의 선택적인 분배 또는 재순환을 제공하는 3 방향 밸브(11a)는 분배 헤드(13) 둘레의 반원내에 배치된다.
선택적으로 분배 채색제로 이용되지 때문에 더 작은 3 방향 밸브(11b)는 모터의 양측부상의 아크 부분(arcs)에 배치된다. 각각의 3 방향 밸브(11a, 11b)에 대한 하나의 밸브인 핀 밸브(12)는 분배 헤드(13) 주위의 원형부에 배치된다. 시스템을 소형으로 유지하기 위하여, 도 3 및 도 5에서 명확하게 볼 수 있듯이, 핀 밸브(12)를 도시한 구성에서 수 쌍에서 수직하게 쌓여진다.
도 4 및 도 5에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 핀 밸브(12)는 링 지지체(40)상에 장착되며, 방사형 덕트(41)는 밸브(12)의 핀(42)이 축방향으로 이동될 수 있도록 제공되며, 선택적으로 액츄에이터(43)에 의하여 선택적으로 제어된다.
대응 라인(10)이 3 방향 밸브(11a, 11b)로부터 도착될 때 연결되는 대응하는 유입 개구(44)와 각각의 방사형 덕트(42)가 소통된다. 방사형 덕트(42)는 차례로 터빈(20)으로부터 상부에 있는 분배 헤드(13)의 축방향 보어(13a)와 소통되는 하나 이상의 공유 챔버(45)내로 개방된다.
임의의 포뮬러(formula)를 가지는 마무리 처리된 생산품 및 상이한 포뮬러를 가지는 다음 생산품을 분배하는 사이에서, 공유 노즐(13) 및 터빈(20)을 세척하는 것이 필요하다. 이 목적을 위해, 장치(1)는 도 4에 개략적으로 도시된 세척 유닛(21)을 포함한다. 세척 유닛(21)은 공기 공급 회로(25)로부터 압축 공기가 전달되는 압력 조절기(22)를 포함한다. 압축 공기는 비복귀 밸브(23)를 통하여 이용된 착색 생산품 및 베이스의 타입에 적합한 용매를 포함하는 탱크(24)로 전달된다. 용매는 공기 공급 회로(25)를 불활성 또는 폐쇄하는 캡부(26)를 통하여 탱크(24)로 추가된다. 안전 밸브(27)는 탱크내의 압력이 바람직한 현재 레벨을 초과하지 않도록 한다. 유출 덕트(28)는 탱크(24)를 터빈(20)으로부터 상부의 분배 헤드(13)내로 개방되는 세척 덕트(29)를 차례로 안내하는 매니폴드(30)로 연결한다. 유출 덕트(28)를 따라 필터(31) 및 분배 노즐(13)내로 용매의 유입을 선택적으로 가능하게 하는 용매 세척 솔레노이드 밸브(32)가 삽입된다.
공기 공급 회로(25)로부터 유입되는 압축 공기는 또한 제 2 압력 조절기(33)를 통하여 통과한 후 상기 덕트(47)를 통하여 솔레노이드 밸브(11a, 11b)에 공급하기 위하여 이용된다. 제 2 조절기(33)로부터 공기 유출 덕트가 또한 공기 세척 솔레노이드 밸브(34)의 삽입과 함께 매니폴드(30)와 소통된다. 배출 덕트(35)는 또한 매니폴드(30)에 연결되며, 배출 솔레노이드 밸브(36)에 의하여 선택적으로 폐쇄된다.
분배 장치(1)의 동작동안, 임의의 마무리 처리된 생산품을 구성하는 성분 생산품의 비율을 한정하는 예정된 포뮬러가 예를 들면 컴퓨터를 경유하여 이용자에 의하여 선택되거나 입력된다. 동의 명령은 컴퓨터로부터 모터(4)의 속도를 조절함으로써 펌프(5)의 유동률을 조절하는 모터 펌프 유닛(2)의 제어 시스템으로 데이터를 전달시킨다. 포뮬러에 포함된 펌프의 모든 속도 및 작업 처리량이 안정될 때까지, 솔레노이드 밸브(11a, 11b)는 재순환 위치에서 유지된다. 안정 상태에 도달될 때, 베이스 및 하나 이상의 착색제를 포함하는 포뮬러에 의하여 요구된 생산품을 위한 재순환 밸브(11a, 11b) 및 핀 밸브(12)는 분배 유닛(8)으로 상기 성분을 전달하기 위하여 동시에 개방된다. 성분 생산품은 챔버(45)로 유입되며, 그때 단위 시간당 양의 용어로 예정된 비율에서 분배 헤드(13)내로 이동한다. 생산품은 바람직하게는 그때 성분 생산품을 완전히 혼합하기에 충분한 고속의 터빈(20)을 제공하기 위하여 성분 생산품에 따라 일정 또는 가변 속도에서 작동될 수 있는 모터(18)에 의하여 동력이 공급되는 혼합 터빈(20)에 의하여 즉시 혼합된다. 그러므로, 마무리 처리된 생산품은 분배 노즐(13b)의 출구에서 도착하며, 바람직한 컨테이너내에 패키지되는 것이 요구된다.
분배 헤드(13)의 자동 세척 유닛(21)은 각각의 포뮬러에 변화에서 컴퓨터에 의하여 전송된 명령으로 활성화된다. 세척 사이클은 모든 핀 밸브(12)의 폐쇄와 함께재순환위치에서 솔레노이드 밸브(11a, 11b), 배출 솔레노이드 밸브(32) 및 폐쇄되는 공기 세척 솔레노이드 밸브(34), 활성화된 터빈(20)에 의하여 발생한다. 용매 세척 솔레노이드 밸브(32)는 용매가 터빈(20)으로부터 상부의 분배 헤드(13)로 유입되는 것을 허용하기 위하여 개방된다. 용매 전달 단계는 챔버(45), 분배 헤드(13) 및 혼합 터빈(45)의 세척을 완전하고 철저하게 허용하기 위하여 충분히 길게 지속된다. 이 단계가 용매 세척 솔레노이드 밸브(32)를 폐쇄함으로써 완료될 때, 새로운 단계는 공기 세척 솔레노이드 밸브(34)의 개방에 의하여 공기가 유입되기 시작한다. 이 단계는 분배 헤드(13)에 남아 있으며 터빈(20)과 접촉하는 임의의 잔여 용매를 제거한다. 세척 사이클은 공기 솔레노이드 밸브(34)를 폐쇄 위치로 스위칭하며 배출 솔레노이드 밸브(36)를 개방함으로써 완료된다. 이 배출 밸브(36)는 또한 분배 노즐에서의 서지 압력(surge pressures)을 피하기 위하여 유체 생산품이 분배되는 동안 개방된다. 특별한 일 실시예에서 상술된 분배 장치의 작동 원리를 더욱 용이하게 이해하기 위하여, 임의의 방식에서 제한하는 것으로 해석되지 않는 장치 부품들에 관하여 더욱 상세하게 분배의 특정한 예가 본 명세서에서 설명된다.
예 1
펌프(5)는 분배 베이스 및 착색제를 위한 상이한 사양을 가지는 것으로 선택된다. 착색제에 대해, 펌프는 3ml의 회전당 생산품의 유동률을 가지며, 150 rpm의 최대 회전 속도가 달성될 수 있다. 이 베이스에 대해, 펌프는 회전당 25ml의 유동률, 및 150 rpm의 최대 속도를 가진다.
베이스(B)가 착색제(C)와 함께 용적의 1%에 의하여 희석되는 간단한 포뮬러를 가지는 마무리 처리된 페인트 생산품을 생산하기 위한 것으로 가장하자. 공지된 비중량을 가지는 마무리처리된 생산품은 1010 cc의 용적에 대응하는 총 중량을 가져야 한다.
가능한 최단 시간에서 생산품의 바람직한 양을 생산하기 위하여, 베이스 펌프(B)는 베이스 생산품의 62.5 ml/s의 유동률에 대응하는 150 rpm의 최대 속도에서 회전하기 위하여 설정된다. 베이스 생산품의 1000 cc를 조제하기 위하여 필요한 시간은 16초이다. 그러므로 중앙 컴퓨터는 16초에서 10 cc를 제조하기 위하여 필요한 착색제(C)의 유동률을 계산함으로써, 분배 노즐로 유입되는 베이스 및 착색제 사이의 비율은 시간에 걸쳐 일정하다. 착색제 펌프의 변위가 주어지면, 컴퓨터 시스템은 대응하는 모터가 12.5 rpm의 속도에서 작동되어야 하는 것으로 계산되다. 이 정보는 필요한 사이클 속도로 재순환 회로에서 순환 유동을 가져오는 모터(4)의 제어 시스템으로 전달된다.
포뮬러에 포함된 두개의 생산품, 베이스(B) 및 착색제(C)는 상기 비율에서 분배 헤드(13) 및 혼합 장치(20)으로 이송된다.
16초내에, 분배 노즐(13b)은 이미 투여되고 혼합된 마무리 처리된 생산품의 필요한 양을 투여한다.
본 발명에 따른 장치는 상기 장치에 직접 장착되거나 인접 모듈에 인접한 체 생산품 저장부내에 만들어 질 수 있거나, 분배 유닛 및 나사 결합 수단 또는 신속 조립 수단과 같은 하나의 개구가 일반적으로 공지된 수단을 경유하여 외부 또는 원격 저장부로부터 유체 공급 라인을 연결될 수 있는 일련의 유입 개구를 포함하는 중앙 구조물(9)만을 가질 수 있다.
자연적으로, 동일성이 남아 있는 본 발명의 원리, 실시예들 및 개선 세부는 본 발명의 범위를 초과함이 없이 설명되고 도시된 것으로부터 다양하게 변할 수 있다.

Claims (10)

  1. 유체 생산품, 특히 페인팅 생산품의 계량식 전달을 위한 분배 장치로서,
    노즐(13b)을 갖는 분배 헤드(13), 유체 생산품을 공급하기 위하여 상기 분배 헤드(13)와 소통되는 단부들을 가지는 복수의 전달 덕트(10)를 포함하는 분배 장치에 있어서,
    상이한 전달 더트로부터 유입되며 동시에 상기 분배 헤드(13)로 유입되는 상기 전달 덕트(10)와 상기 분배 노즐(13b) 사이에 혼합 수단(20)이 장착되는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합 수단은 회전 터빈(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 분배되는 유체 생산품을 위한 복수의 저장부, 상기 유체 생산품을 상기 저장부로부터 상기 분배 헤드(13)로 전달하기 위하여 상기 덕트(10)에 삽입되는 펌핑 수단(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 펌핑 수단(5)은 상이한 유동률에서 상이한 유체 생산품을 전달하기 위하여 조정가능한 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 저장부로부터 상기 분배 헤드로 유체 생산품의 전달을 선택적으로 차단하기 위하여 상기 덕트상에 삽입되는 차단 수단(11a, 11b, 12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 차단 수단은 상기 분배 헤드(13)와 소통되는 상기 덕트(10)의 단부에 배치되는 개폐 차단 밸브(12)로 구성되는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 차단 수단은 상기 분배 헤드(13) 또는 상기 저장부에 상기 착색제 생산품을 선택적으로 전달하기 위하여 재순환 덕트가 분기되는 3 방향 밸브(11a, 11b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 덕트(10)의 단부는 상기 분배 노즐(13b)에 대하여 상기 혼합 수단(20)으로부터 상부에 배치된 하나 이상의 공유 챔버(45)와 소통되는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  9. 제 6 항 및 제 8 항에 있어서, 상기 분배 헤드(13) 둘레에 원형으로 및 다수의 쌍으로 배치되는 짝수의 개폐 차단 밸브(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
  10. 상술된 항중 임의의 어느 한 항에 있어서, 제 1 용매 세척 덕트(28)가 연결되는 용매 탱크(24)을 가지는 세척 유닛(21)을 포함하며, 제 2 공기 세척 덕트는 압축된 공기(25)의 공급원으로 연결되며, 상기 제 1 세척 덕트 및 제 2 세척 덕트는 각각의 차단 수단(32, 34)의 차단으로 분배 수단(13)으로 소통되며, 상기 세척 덕트 및 상기 분배 헤드(13) 사이의 소통을 개방 및 폐쇄하기 위하여 선택적으로 활성화될 수 있는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
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