液体混合装置
【課題】種々の混合比で混合する場合に対応することができ、装置のメンテナンスが簡単である液体混合装置を提供すること。
【解決手段】本発明の液体混合装置は、装置本体１１と、この装置本体１１に着脱可能に載置され、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ及びピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆで構成されたシリンダーユニット１２と、シリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを一体に進退させる駆動手段である駆動部１３と、シリンダーユニット１２から供給される被混合材料を混合する混合手段であるスタティックミキサ１４とから主に構成されている。
【解決手段】本発明の液体混合装置は、装置本体１１と、この装置本体１１に着脱可能に載置され、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ及びピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆで構成されたシリンダーユニット１２と、シリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを一体に進退させる駆動手段である駆動部１３と、シリンダーユニット１２から供給される被混合材料を混合する混合手段であるスタティックミキサ１４とから主に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体混合装置に関し、特に混合比を変えて混合する液体混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の混合比で主剤と硬化剤とを混合する混合装置としては、例えば、主剤と硬化剤との混合比に対応した断面積の比を有する一対の主剤用及び硬化剤用シリンダーを併設してなる混合装置がある。この混合装置においては、主剤用及び混合剤用シリンダーのそれぞれのピストンを同行程で往復動させて、主剤と硬化剤の混合比に対応した内径の比を有する一対のシリンダーから所定の混合比の主剤と硬化剤とが供給されて混合される。これにより、正確な比率で主剤と硬化剤とを混合することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平５−３７３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記混合装置は、シリンダー及び材料供給部が装置本体に固定されており、被混合材料を変える場合においてシリンダー内部を洗浄するときなどのメンテナンスが非常に煩雑になる。また、シリンダーが装置本体に固定されているため、異なる混合比で混合することが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、種々の混合比で混合する場合に対応することができ、装置のメンテナンスが簡単である液体混合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の液体混合装置は、装置本体と、前記装置本体に着脱可能に載置され、被混合材料を収容する、上部が開口したシリンダー及び前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンを含む少なくとも２つのシリンダーユニットと、それぞれのピストンを着脱可能に取り付け、それぞれのピストンを一体に進退させる駆動手段と、前記シリンダーユニットから供給される前記被混合材料を混合する混合手段と、前記混合手段で混合された混合材料を吐出する吐出手段と、を具備し、それぞれのシリンダーの横断面積の比が前記混合材料の混合比であることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、装置本体に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニットが着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニットを交換するだけで良く、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、シリンダーユニットを交換するだけで良いので、種々の混合比で混合する場合に対応することができる。
【０００７】
本発明の液体混合装置においては、それぞれのシリンダーユニットのピストンは、略同じ形状の取付用突出部を有し、前記駆動手段は、前記取付用突出部に対応する少なくとも２つの取付部を有することが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、シリンダーに収容させる被混合材料を容易に交換することができる。また、シリンダーユニット毎で交換することが可能になるので、シリンダーユニットの洗浄などのメンテナンス作業が非常に容易になると共に、被混合材料の交換を極めて短時間に行うことができる。
【０００９】
本発明の液体混合装置においては、前記シリンダーユニットは、マグネチックスターラを有することが好ましい。この構成によれば、シリンダー内に収容される被混合材料を攪拌する構成を簡略化することができる。
【００１０】
本発明のシリンダーユニットは、少なくとも２つの被混合材料を混合して混合材料を吐出する液体混合装置のシリンダーユニットであって、横断面積の比が前記混合材料の混合比であり、前記被混合材料を収容し、一方の端部が開口したシリンダーと、前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンと、を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、被混合材料を交換する際に、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、余剰の被混合材料を保管しておくことが可能となり、被混合材料を有効利用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液体混合装置は、装置本体に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニットが着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニットを交換するだけで良く、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、シリンダーユニットを交換するだけで良いので、種々の混合比で混合する場合に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る液体混合装置の概略構成を示す図である。図１に示す液体混合装置は、装置本体１１と、この装置本体１１に着脱可能に載置され、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ及びピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆで構成されたシリンダーユニット１２と、シリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを一体に進退させる駆動手段である駆動部１３と、シリンダーユニット１２から供給される被混合材料を混合する混合手段であるスタティックミキサ１４とから主に構成されている。該液体混合装置には、スタティックミキサ１４で混合された混合材料１９を吐出する吐出手段であるスプレーガン１５が接続されている。また、シリンダーユニット１２からスタティックミキサ１４の間は、被混合材料の通路である輸送管１７ａ〜１７ｃが配設されており、それぞれの輸送管１７ａ〜１７ｃには、バルブ１８ａ〜１８ｃが設けられている。
【００１４】
装置本体１１は、少なくともシリンダーユニット１２のシリンダー１２ａを載置できる支持台１１ａを有する。装置本体１１には、少なくとも２つのシリンダーユニット１２が取り付けられている。なお、本実施の形態においては、装置本体１１に３つのシリンダーユニット１２を取り付けた場合について説明しているが、本発明は、装置本体１１に２つ又は４つ以上のシリンダーユニット１２を取り付けた場合にも適用することができる。それぞれのシリンダーユニット１２は、図２に示すように、一方の端部が開口したシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅと、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅにそれぞれ収容された被混合材料を押圧する略円盤形状のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｅとから構成されている。
【００１５】
シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅはそれぞれ、一方の端部（図２において上方の端部）が開口し、他方の端部が閉じられている略円筒形状を有しており、その内部に被混合材料１６ａ〜１６ｃをそれぞれ収容するようになっている。シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅは、横断面積（図２に示すシリンダーにおいては略円形断面の面積）の比が混合材料（混合後の材料）の混合比となるようにサイズが設定されている。したがって、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅにそれぞれ対応するピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの横断面積の比もほぼ混合材料の混合比となるようにサイズが設定されている。したがって、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅに対してピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを進出させて被混合材料１６ａ〜１６ｃを混合することにより、所望の混合比で混合された混合材料を得ることができる。
【００１６】
シリンダー１２ａ内には、マグネチックスターラ２０の攪拌子２０ｂが入れられている。そして、装置本体１１において、シリンダー１２ａを有するシリンダーユニット１２の載置位置に対応する位置（シリンダー１２ａの下方）には、マグネチックスターラ２０の本体２０ａが取り付けられている。このようにシリンダー１２ａは、上部が開口し、下部が閉塞している構成を有するので、マグネチックスターラ２０を容易に設置することができる。このようにマグネチックスターラ２０を用いることにより、シリンダー内に収容される被混合材料を攪拌する構成を簡略化することができる。
【００１７】
ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆには、それぞれ輸送管１７ａ〜１７ｃの一方の端部が取り付けられている。これらの輸送管１７ａ〜１７ｃの一方の端部は、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを挿通してシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの内部に延在しており、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内に収容された被混合材料に浸漬される。輸送管１７ａ〜１７ｃは、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに対して着脱可能に取り付けられる。例えば、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに輸送管１７ａ〜１７ｃを挿通する穴部（図示せず）が設けられており、その穴部に輸送管１７ａ〜１７ｃを密閉状態で挿通し、必要に応じて両者を固定するように構成されている。このように、輸送管１７ａ〜１７ｃをピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに対して着脱可能に取り付けることにより、輸送管１７ａ〜１７ｃ及びピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの交換を簡単に行うことができ、それぞれの部品の洗浄を簡単に行うことができる。その結果、被混合材料の交換を簡単に行うことができるので、種々の混合材料に対応することが可能となる。
【００１８】
輸送管１７ａ〜１７ｃの他方の端部は、スタティックミキサ１４に接続されている。この輸送管１７ａ〜１７ｃには、バルブ１８ａ〜１８ｃが取り付けられており、バルブ１８ａ〜１８ｃを開閉することにより、被混合材料１６ａ〜１６ｃの輸送を開始・停止することが可能となる。バルブ１８ａ〜１８ｃの開閉は制御部１３ｃにより制御される。なお、本実施の形態においては、被混合材料１６ａ〜１６ｃの輸送をバルブ１８ａ〜１８ｃを開閉制御により行う場合について説明しているが、本発明においては、制御部１３ｃによりスプレーガン１５の吐出を制御するようにしても良い。
【００１９】
ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆは、それぞれシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの開口を塞ぐと共にシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの内側面を摺動しながら昇降する。これにより、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆが押圧されることにより、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆがシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの内側面を摺動しながら下降して、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内に収容した被混合材料１６ａ〜１６ｃを押圧する。これにより、被混合材料１６ａ〜１６ｃは、輸送管１７ａ〜１７ｃに押し出されて輸送管１７ａ〜１７ｃを通ってスタティックミキサ１４に送られる。なお、本実施の形態においては、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ及びピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆはいずれも横断面が略円形である場合について説明しているが、本発明においては、シリンダー及びピストンの横断面形状はこれに限定されず、ピストンがシリンダーの開口を塞ぐと共にシリンダーの内側面を摺動しながら昇降できればシリンダー及びピストンの横断面形状が略円形以外の形状であっても良い。ピストンがシリンダー内に収容した被混合材料を効率良く押圧するためには、シリンダー及びピストンの横断面形状がほぼ同じであることが好ましい。
【００２０】
それぞれのピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの上面には、駆動部１３に取り付けるために取付用突出部１２ｇが設けられている。この取付用突出部１２ｇは、それぞれのピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆにおいて略同じ形状を有する。このように、それぞれのシリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆにおいて、取付用突出部１２ｇの形状を略同じにすることにより、必要に応じて、駆動部１３に対してシリンダー断面積や径を変えたシリンダーユニット１２を取り付けることが可能となる。したがって、同じ装置本体１１において、被混合材料を異なる混合比で混合することができ、種々の混合材料を吐出することが可能となる。すなわち、シリンダー断面積や径を変えたシリンダーユニット１２を適宜変えて駆動部１３に取り付けることにより、一つの装置において種々の混合比の混合材料を得ることができるので、種々の用途の塗布処理に適用することが可能となる。なお、取付用突出部１２ｇと駆動部１３との取付態様については後述する。
【００２１】
駆動部１３は、シリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを一体に進退させる。駆動部１３は、進退板１３ａと、この進退板１３ａを進退させる、すなわちここでは昇降させる昇降駆動手段であるエアシリンダ１３ｂと、エアシリンダ１３ｂのエア圧を制御する制御部１３ｃと、進退板１３ａに取り付けられており、シリンダーユニット１２の取付用突出部１２ｇと結合する少なくとも２つ（ここでは３つ）の取付部１３ｄとを有する。なお、制御部１３ｃは、バルブ１８ａ〜１８ｃの開閉をも制御する。駆動部１３は、制御部１３ｃによりエア圧を制御してエアシリンダ１３ｂを駆動させ、エアシリンダ１３ｂの駆動により進退板１３ａが進退する。これに連動して、進退板１３ａの取付部１３ｄと結合したシリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆが進退する。その結果、進退板１３ａの一度の進退により、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内に収容された被混合材料１６ａ〜１６ｃがピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆで押圧され、スタティックミキサ１４に供給される。
【００２２】
スタティックミキサ１４は、輸送管１７ａ〜１７ｃを介してシリンダーユニット１２と連通されており、それぞれの輸送管１７ａ〜１７ｃを介して供給された被混合材料１６ａ〜１６ｃを混合する。なお、本実施の形態においては、混合手段としてスタティックミキサ１４を用いた場合について説明しているが、本発明においては混合手段としてスタティックミキサ以外の混合装置を用いても良い。スプレーガン１５は、輸送管１７ｄを介してスタティックミキサ１４と連通しており、スタティックミキサ１４で混合された混合材料１９を吐出する。なお、本実施の形態においては、吐出手段としてスプレーガン１５を用いた場合について説明しているが、本発明においては吐出手段としてスプレーガン以外の吐出装置を用いても良い。
【００２３】
次に、シリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに設けられた取付用突出部１２ｇと駆動部１３の取付部１３ｄとの間の結合について説明する。図３は、シリンダーユニットのピストンに設けられた取付用突出部１２ｇと駆動部の取付部１３ｄとの間の結合を説明するための図である。図３に示すように、取付部１３ｄは、進退板１３ａの表面から延在する支持部２２により支持されている。取付部１３ｄは、断面略Ｃ字形状を有しており、先端部が把持部２３を構成する。一方、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの取付用突出部１２ｇは、２つのフランジ部２１ａ，２１ｂを有している。なお、フランジ部２１ａ，２１ｂの数については特に制限はない。このような取付部１３ｄと取付用突出部１２ｇとの結合においては、取付用突出部１２ｇのフランジ部２１ａ，２１ｂの間に取付部１３ｄの把持部２３を嵌合させるようにして取付用突出部１２ｇを取付部１３ｄに取り付ける。具体的には、取付用突出部１２ｇのフランジ部２１ａ，２１ｂの間に取付部１３ｄの把持部２３を嵌合させるようにして取付用突出部１２ｇを図３の紙面手前側から奥側に向かってスライドさせる。
【００２４】
このような取付用突出部１２ｇ及び取付部１３ｄの構造を同じにしておき、シリンダーユニット１２を着脱可能にすることにより、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅに収容させる被混合材料１６ａ〜１６ｃを容易に交換することができる。また、シリンダーユニット１２毎で交換することが可能になるので、シリンダーユニット１２の洗浄などのメンテナンス作業が非常に容易になると共に、被混合材料の交換を極めて短時間に行うことができる。なお、本実施の形態においては、図３に示す取付用突出部１２ｇ及び取付部１３ｄの構造を用いた場合について説明しているが、本発明においては、駆動部がシリンダーユニットの取付用突出部に対応する少なくとも２つの取付部を有する構成であれば良い。
【００２５】
本実施の形態において、被混合材料とは混合前の材料をいい、混合材料とは混合後の材料をいう。例えば、混合材料としては、塗料や接着剤などの液状材料が挙げられる。
【００２６】
次に、上記構成を有する液体混合装置の動作について説明する。混合材料１９をスプレーガン１５から吐出させる場合、制御部１３ｃによりエアシリンダ１３ｂでエア圧を進退板１３ａに加える。これにより、進退板１３ａが進出、すなわち下降する。進退板１３ａが下降すると、進退板１３ａにそれぞれ取り付けられているシリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆが同様に下降する。ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆが下降してシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内にそれぞれ押し込まれると、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内にそれぞれ収容された被混合材料１６ａ〜１６ｃが押圧される。被混合材料１６ａ〜１６ｃが押圧されると、その圧力により被混合材料１６ａ〜１６ｃがシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅから押し出されて、それぞれ輸送管１７ａ〜１７ｃを通ってスタティックミキサ１４に供給される。このとき、シリンダーユニット１２のシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの横断面積は混合比に対応しているので、進退板１３ａでピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを一体に進出させることにより、一定の混合比で被混合材料１６ａ〜１６ｃがスタティックミキサ１４に供給される。スタティックミキサ１４では、それぞれの被混合材料１６ａ〜１６ｃが混合されて混合材料１９となる。この混合材料１９は輸送管１７ｄを介してスプレーガン１５に供給され、スプレーガン１５から吐出される。なお、混合材料１９の吐出は、制御部１３ｃのバルブ１８ａ〜１８ｃへの開閉制御により行われる。本装置においては、エアシリンダ１３ｂにより被混合材料１６ａ〜１６ｃに一定の荷重をかけておき、動作の開始・停止をバルブ１８ａ〜１８ｃの開閉により行うので、モータ駆動の吐出では制御が困難である微少な吐出量、例えば約３０ｃｃ／分にも対応することができる。また、このような制御で吐出を行うので、吐出量のバラツキを±５％以内に抑えることができる。
【００２７】
シリンダーユニット１２を交換する場合、まず、制御部１３ｃの制御によりエアシリンダ１３ｂで進退板１３ａを後退、すなわち上昇させる。次に、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに取り付けられた輸送管１７ａ〜１７ｃを取り外す。そして、シリンダーユニット１２を図３において紙面奥側から手前側にスライドさせて取り外し、交換するシリンダーユニット１２を図３において紙面手前側から奥側にスライドさせて取り付ける。取り外したシリンダーユニットは、シリンダーからピストンを外して洗浄し、シリンダー内に被混合材料を充填してピストンで蓋をして保管する。
【００２８】
本実施の形態に係る液体混合装置は、装置本体１１に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニット１２が着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニット１２を交換するだけで良く、ロット交換が容易である。また、余剰の被混合材料についてはシリンダー内に保管することにより有効利用することができる。また、シリンダーユニット１２に加えて輸送管１７ａ〜１７ｃも着脱可能にすることができるので、シリンダーユニット１２や輸送管１７ａ〜１７ｃの洗浄も容易となる。さらに、シリンダーに洗浄剤を投入したシリンダーユニットを装置本体に取り付け、上記と同様に洗浄剤を吐出させるようにすることにより、スタティックミキサ１４からスプレーガン１５までの経路についても洗浄を行うことが可能となる。
【００２９】
本発明の液体混合装置は、吐出直前に被混合材料をそれぞれ混合装置に供給して混合し、得られた混合材料を吐出する構成であるので、被混合材料を混合した後の混合材料が経時的に粘度変化を起こすような材料に特に有効である。すなわち、被混合材料を吐出直前で混合するので、粘度変化をできるだけ抑えることが可能となり、混合後の材料が粘度変化を起こすような材料であっても安定した品質（例えば、色調、グロスなどのばらつきが小さい）で材料を吐出することが可能となる。すなわち、吐出するまで被混合材料が混合されないので、ポットライフが無制限となり、安定した品質で吐出を行うことができる。その結果、混合材料が塗料である場合などには、塗布不良などの不具合を少なくすることが可能となる。
【００３０】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態においては、制御部１３ｃがスプレーガン１５を制御して混合材料の吐出を調節する構成について説明しているが、本発明においては、制御部１３ｃがバルブ１８ａ〜１８ｃの開閉を制御して各被混合材料の供給量を調節するようにしても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る液体混合装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る液体混合装置用のシリンダーユニットの構成を示す図である。
【図３】シリンダーユニットのピストンに設けられた取付用突出部と駆動部の取付部との間の結合を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１ 装置本体
１１ａ 支持台
１２ シリンダーユニット
１２ａ，１２ｃ，１２ｅ シリンダー
１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ ピストン
１３ 駆動部
１３ａ 進退板
１３ｂ エアシリンダ
１３ｃ 制御部
１３ｄ 取付部
１４ スタティックミキサ（混合手段）
１５ スプレーガン（吐出手段）
１６ａ〜１６ｃ 被混合材料
１７ａ〜１７ｃ 輸送管
１８ａ〜１８ｃ バルブ
１９ 混合材料
２０ マグネチックスターラ
２０ａ 本体
２０ｂ 攪拌子
２１ａ，２１ｂ フランジ部
２２ 支持部
２３ 把持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体混合装置に関し、特に混合比を変えて混合する液体混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の混合比で主剤と硬化剤とを混合する混合装置としては、例えば、主剤と硬化剤との混合比に対応した断面積の比を有する一対の主剤用及び硬化剤用シリンダーを併設してなる混合装置がある。この混合装置においては、主剤用及び混合剤用シリンダーのそれぞれのピストンを同行程で往復動させて、主剤と硬化剤の混合比に対応した内径の比を有する一対のシリンダーから所定の混合比の主剤と硬化剤とが供給されて混合される。これにより、正確な比率で主剤と硬化剤とを混合することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平５−３７３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記混合装置は、シリンダー及び材料供給部が装置本体に固定されており、被混合材料を変える場合においてシリンダー内部を洗浄するときなどのメンテナンスが非常に煩雑になる。また、シリンダーが装置本体に固定されているため、異なる混合比で混合することが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、種々の混合比で混合する場合に対応することができ、装置のメンテナンスが簡単である液体混合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の液体混合装置は、装置本体と、前記装置本体に着脱可能に載置され、被混合材料を収容する、上部が開口したシリンダー及び前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンを含む少なくとも２つのシリンダーユニットと、それぞれのピストンを着脱可能に取り付け、それぞれのピストンを一体に進退させる駆動手段と、前記シリンダーユニットから供給される前記被混合材料を混合する混合手段と、前記混合手段で混合された混合材料を吐出する吐出手段と、を具備し、それぞれのシリンダーの横断面積の比が前記混合材料の混合比であることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、装置本体に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニットが着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニットを交換するだけで良く、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、シリンダーユニットを交換するだけで良いので、種々の混合比で混合する場合に対応することができる。
【０００７】
本発明の液体混合装置においては、それぞれのシリンダーユニットのピストンは、略同じ形状の取付用突出部を有し、前記駆動手段は、前記取付用突出部に対応する少なくとも２つの取付部を有することが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、シリンダーに収容させる被混合材料を容易に交換することができる。また、シリンダーユニット毎で交換することが可能になるので、シリンダーユニットの洗浄などのメンテナンス作業が非常に容易になると共に、被混合材料の交換を極めて短時間に行うことができる。
【０００９】
本発明の液体混合装置においては、前記シリンダーユニットは、マグネチックスターラを有することが好ましい。この構成によれば、シリンダー内に収容される被混合材料を攪拌する構成を簡略化することができる。
【００１０】
本発明のシリンダーユニットは、少なくとも２つの被混合材料を混合して混合材料を吐出する液体混合装置のシリンダーユニットであって、横断面積の比が前記混合材料の混合比であり、前記被混合材料を収容し、一方の端部が開口したシリンダーと、前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンと、を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、被混合材料を交換する際に、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、余剰の被混合材料を保管しておくことが可能となり、被混合材料を有効利用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液体混合装置は、装置本体に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニットが着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニットを交換するだけで良く、ロット交換が容易であると共に装置のメンテナンスが簡単である。また、シリンダーユニットを交換するだけで良いので、種々の混合比で混合する場合に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る液体混合装置の概略構成を示す図である。図１に示す液体混合装置は、装置本体１１と、この装置本体１１に着脱可能に載置され、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ及びピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆで構成されたシリンダーユニット１２と、シリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを一体に進退させる駆動手段である駆動部１３と、シリンダーユニット１２から供給される被混合材料を混合する混合手段であるスタティックミキサ１４とから主に構成されている。該液体混合装置には、スタティックミキサ１４で混合された混合材料１９を吐出する吐出手段であるスプレーガン１５が接続されている。また、シリンダーユニット１２からスタティックミキサ１４の間は、被混合材料の通路である輸送管１７ａ〜１７ｃが配設されており、それぞれの輸送管１７ａ〜１７ｃには、バルブ１８ａ〜１８ｃが設けられている。
【００１４】
装置本体１１は、少なくともシリンダーユニット１２のシリンダー１２ａを載置できる支持台１１ａを有する。装置本体１１には、少なくとも２つのシリンダーユニット１２が取り付けられている。なお、本実施の形態においては、装置本体１１に３つのシリンダーユニット１２を取り付けた場合について説明しているが、本発明は、装置本体１１に２つ又は４つ以上のシリンダーユニット１２を取り付けた場合にも適用することができる。それぞれのシリンダーユニット１２は、図２に示すように、一方の端部が開口したシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅと、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅにそれぞれ収容された被混合材料を押圧する略円盤形状のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｅとから構成されている。
【００１５】
シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅはそれぞれ、一方の端部（図２において上方の端部）が開口し、他方の端部が閉じられている略円筒形状を有しており、その内部に被混合材料１６ａ〜１６ｃをそれぞれ収容するようになっている。シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅは、横断面積（図２に示すシリンダーにおいては略円形断面の面積）の比が混合材料（混合後の材料）の混合比となるようにサイズが設定されている。したがって、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅにそれぞれ対応するピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの横断面積の比もほぼ混合材料の混合比となるようにサイズが設定されている。したがって、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅに対してピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを進出させて被混合材料１６ａ〜１６ｃを混合することにより、所望の混合比で混合された混合材料を得ることができる。
【００１６】
シリンダー１２ａ内には、マグネチックスターラ２０の攪拌子２０ｂが入れられている。そして、装置本体１１において、シリンダー１２ａを有するシリンダーユニット１２の載置位置に対応する位置（シリンダー１２ａの下方）には、マグネチックスターラ２０の本体２０ａが取り付けられている。このようにシリンダー１２ａは、上部が開口し、下部が閉塞している構成を有するので、マグネチックスターラ２０を容易に設置することができる。このようにマグネチックスターラ２０を用いることにより、シリンダー内に収容される被混合材料を攪拌する構成を簡略化することができる。
【００１７】
ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆには、それぞれ輸送管１７ａ〜１７ｃの一方の端部が取り付けられている。これらの輸送管１７ａ〜１７ｃの一方の端部は、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを挿通してシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの内部に延在しており、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内に収容された被混合材料に浸漬される。輸送管１７ａ〜１７ｃは、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに対して着脱可能に取り付けられる。例えば、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに輸送管１７ａ〜１７ｃを挿通する穴部（図示せず）が設けられており、その穴部に輸送管１７ａ〜１７ｃを密閉状態で挿通し、必要に応じて両者を固定するように構成されている。このように、輸送管１７ａ〜１７ｃをピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに対して着脱可能に取り付けることにより、輸送管１７ａ〜１７ｃ及びピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの交換を簡単に行うことができ、それぞれの部品の洗浄を簡単に行うことができる。その結果、被混合材料の交換を簡単に行うことができるので、種々の混合材料に対応することが可能となる。
【００１８】
輸送管１７ａ〜１７ｃの他方の端部は、スタティックミキサ１４に接続されている。この輸送管１７ａ〜１７ｃには、バルブ１８ａ〜１８ｃが取り付けられており、バルブ１８ａ〜１８ｃを開閉することにより、被混合材料１６ａ〜１６ｃの輸送を開始・停止することが可能となる。バルブ１８ａ〜１８ｃの開閉は制御部１３ｃにより制御される。なお、本実施の形態においては、被混合材料１６ａ〜１６ｃの輸送をバルブ１８ａ〜１８ｃを開閉制御により行う場合について説明しているが、本発明においては、制御部１３ｃによりスプレーガン１５の吐出を制御するようにしても良い。
【００１９】
ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆは、それぞれシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの開口を塞ぐと共にシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの内側面を摺動しながら昇降する。これにより、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆが押圧されることにより、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆがシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの内側面を摺動しながら下降して、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内に収容した被混合材料１６ａ〜１６ｃを押圧する。これにより、被混合材料１６ａ〜１６ｃは、輸送管１７ａ〜１７ｃに押し出されて輸送管１７ａ〜１７ｃを通ってスタティックミキサ１４に送られる。なお、本実施の形態においては、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ及びピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆはいずれも横断面が略円形である場合について説明しているが、本発明においては、シリンダー及びピストンの横断面形状はこれに限定されず、ピストンがシリンダーの開口を塞ぐと共にシリンダーの内側面を摺動しながら昇降できればシリンダー及びピストンの横断面形状が略円形以外の形状であっても良い。ピストンがシリンダー内に収容した被混合材料を効率良く押圧するためには、シリンダー及びピストンの横断面形状がほぼ同じであることが好ましい。
【００２０】
それぞれのピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの上面には、駆動部１３に取り付けるために取付用突出部１２ｇが設けられている。この取付用突出部１２ｇは、それぞれのピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆにおいて略同じ形状を有する。このように、それぞれのシリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆにおいて、取付用突出部１２ｇの形状を略同じにすることにより、必要に応じて、駆動部１３に対してシリンダー断面積や径を変えたシリンダーユニット１２を取り付けることが可能となる。したがって、同じ装置本体１１において、被混合材料を異なる混合比で混合することができ、種々の混合材料を吐出することが可能となる。すなわち、シリンダー断面積や径を変えたシリンダーユニット１２を適宜変えて駆動部１３に取り付けることにより、一つの装置において種々の混合比の混合材料を得ることができるので、種々の用途の塗布処理に適用することが可能となる。なお、取付用突出部１２ｇと駆動部１３との取付態様については後述する。
【００２１】
駆動部１３は、シリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを一体に進退させる。駆動部１３は、進退板１３ａと、この進退板１３ａを進退させる、すなわちここでは昇降させる昇降駆動手段であるエアシリンダ１３ｂと、エアシリンダ１３ｂのエア圧を制御する制御部１３ｃと、進退板１３ａに取り付けられており、シリンダーユニット１２の取付用突出部１２ｇと結合する少なくとも２つ（ここでは３つ）の取付部１３ｄとを有する。なお、制御部１３ｃは、バルブ１８ａ〜１８ｃの開閉をも制御する。駆動部１３は、制御部１３ｃによりエア圧を制御してエアシリンダ１３ｂを駆動させ、エアシリンダ１３ｂの駆動により進退板１３ａが進退する。これに連動して、進退板１３ａの取付部１３ｄと結合したシリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆが進退する。その結果、進退板１３ａの一度の進退により、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内に収容された被混合材料１６ａ〜１６ｃがピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆで押圧され、スタティックミキサ１４に供給される。
【００２２】
スタティックミキサ１４は、輸送管１７ａ〜１７ｃを介してシリンダーユニット１２と連通されており、それぞれの輸送管１７ａ〜１７ｃを介して供給された被混合材料１６ａ〜１６ｃを混合する。なお、本実施の形態においては、混合手段としてスタティックミキサ１４を用いた場合について説明しているが、本発明においては混合手段としてスタティックミキサ以外の混合装置を用いても良い。スプレーガン１５は、輸送管１７ｄを介してスタティックミキサ１４と連通しており、スタティックミキサ１４で混合された混合材料１９を吐出する。なお、本実施の形態においては、吐出手段としてスプレーガン１５を用いた場合について説明しているが、本発明においては吐出手段としてスプレーガン以外の吐出装置を用いても良い。
【００２３】
次に、シリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに設けられた取付用突出部１２ｇと駆動部１３の取付部１３ｄとの間の結合について説明する。図３は、シリンダーユニットのピストンに設けられた取付用突出部１２ｇと駆動部の取付部１３ｄとの間の結合を説明するための図である。図３に示すように、取付部１３ｄは、進退板１３ａの表面から延在する支持部２２により支持されている。取付部１３ｄは、断面略Ｃ字形状を有しており、先端部が把持部２３を構成する。一方、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの取付用突出部１２ｇは、２つのフランジ部２１ａ，２１ｂを有している。なお、フランジ部２１ａ，２１ｂの数については特に制限はない。このような取付部１３ｄと取付用突出部１２ｇとの結合においては、取付用突出部１２ｇのフランジ部２１ａ，２１ｂの間に取付部１３ｄの把持部２３を嵌合させるようにして取付用突出部１２ｇを取付部１３ｄに取り付ける。具体的には、取付用突出部１２ｇのフランジ部２１ａ，２１ｂの間に取付部１３ｄの把持部２３を嵌合させるようにして取付用突出部１２ｇを図３の紙面手前側から奥側に向かってスライドさせる。
【００２４】
このような取付用突出部１２ｇ及び取付部１３ｄの構造を同じにしておき、シリンダーユニット１２を着脱可能にすることにより、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅに収容させる被混合材料１６ａ〜１６ｃを容易に交換することができる。また、シリンダーユニット１２毎で交換することが可能になるので、シリンダーユニット１２の洗浄などのメンテナンス作業が非常に容易になると共に、被混合材料の交換を極めて短時間に行うことができる。なお、本実施の形態においては、図３に示す取付用突出部１２ｇ及び取付部１３ｄの構造を用いた場合について説明しているが、本発明においては、駆動部がシリンダーユニットの取付用突出部に対応する少なくとも２つの取付部を有する構成であれば良い。
【００２５】
本実施の形態において、被混合材料とは混合前の材料をいい、混合材料とは混合後の材料をいう。例えば、混合材料としては、塗料や接着剤などの液状材料が挙げられる。
【００２６】
次に、上記構成を有する液体混合装置の動作について説明する。混合材料１９をスプレーガン１５から吐出させる場合、制御部１３ｃによりエアシリンダ１３ｂでエア圧を進退板１３ａに加える。これにより、進退板１３ａが進出、すなわち下降する。進退板１３ａが下降すると、進退板１３ａにそれぞれ取り付けられているシリンダーユニット１２のピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆが同様に下降する。ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆが下降してシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内にそれぞれ押し込まれると、シリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅ内にそれぞれ収容された被混合材料１６ａ〜１６ｃが押圧される。被混合材料１６ａ〜１６ｃが押圧されると、その圧力により被混合材料１６ａ〜１６ｃがシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅから押し出されて、それぞれ輸送管１７ａ〜１７ｃを通ってスタティックミキサ１４に供給される。このとき、シリンダーユニット１２のシリンダー１２ａ，１２ｃ，１２ｅの横断面積は混合比に対応しているので、進退板１３ａでピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆを一体に進出させることにより、一定の混合比で被混合材料１６ａ〜１６ｃがスタティックミキサ１４に供給される。スタティックミキサ１４では、それぞれの被混合材料１６ａ〜１６ｃが混合されて混合材料１９となる。この混合材料１９は輸送管１７ｄを介してスプレーガン１５に供給され、スプレーガン１５から吐出される。なお、混合材料１９の吐出は、制御部１３ｃのバルブ１８ａ〜１８ｃへの開閉制御により行われる。本装置においては、エアシリンダ１３ｂにより被混合材料１６ａ〜１６ｃに一定の荷重をかけておき、動作の開始・停止をバルブ１８ａ〜１８ｃの開閉により行うので、モータ駆動の吐出では制御が困難である微少な吐出量、例えば約３０ｃｃ／分にも対応することができる。また、このような制御で吐出を行うので、吐出量のバラツキを±５％以内に抑えることができる。
【００２７】
シリンダーユニット１２を交換する場合、まず、制御部１３ｃの制御によりエアシリンダ１３ｂで進退板１３ａを後退、すなわち上昇させる。次に、ピストン１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに取り付けられた輸送管１７ａ〜１７ｃを取り外す。そして、シリンダーユニット１２を図３において紙面奥側から手前側にスライドさせて取り外し、交換するシリンダーユニット１２を図３において紙面手前側から奥側にスライドさせて取り付ける。取り外したシリンダーユニットは、シリンダーからピストンを外して洗浄し、シリンダー内に被混合材料を充填してピストンで蓋をして保管する。
【００２８】
本実施の形態に係る液体混合装置は、装置本体１１に対してシリンダー及びピストンを含むシリンダーユニット１２が着脱可能に取り付けられるので、被混合材料を交換する際に、シリンダーユニット１２を交換するだけで良く、ロット交換が容易である。また、余剰の被混合材料についてはシリンダー内に保管することにより有効利用することができる。また、シリンダーユニット１２に加えて輸送管１７ａ〜１７ｃも着脱可能にすることができるので、シリンダーユニット１２や輸送管１７ａ〜１７ｃの洗浄も容易となる。さらに、シリンダーに洗浄剤を投入したシリンダーユニットを装置本体に取り付け、上記と同様に洗浄剤を吐出させるようにすることにより、スタティックミキサ１４からスプレーガン１５までの経路についても洗浄を行うことが可能となる。
【００２９】
本発明の液体混合装置は、吐出直前に被混合材料をそれぞれ混合装置に供給して混合し、得られた混合材料を吐出する構成であるので、被混合材料を混合した後の混合材料が経時的に粘度変化を起こすような材料に特に有効である。すなわち、被混合材料を吐出直前で混合するので、粘度変化をできるだけ抑えることが可能となり、混合後の材料が粘度変化を起こすような材料であっても安定した品質（例えば、色調、グロスなどのばらつきが小さい）で材料を吐出することが可能となる。すなわち、吐出するまで被混合材料が混合されないので、ポットライフが無制限となり、安定した品質で吐出を行うことができる。その結果、混合材料が塗料である場合などには、塗布不良などの不具合を少なくすることが可能となる。
【００３０】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態においては、制御部１３ｃがスプレーガン１５を制御して混合材料の吐出を調節する構成について説明しているが、本発明においては、制御部１３ｃがバルブ１８ａ〜１８ｃの開閉を制御して各被混合材料の供給量を調節するようにしても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る液体混合装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る液体混合装置用のシリンダーユニットの構成を示す図である。
【図３】シリンダーユニットのピストンに設けられた取付用突出部と駆動部の取付部との間の結合を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１ 装置本体
１１ａ 支持台
１２ シリンダーユニット
１２ａ，１２ｃ，１２ｅ シリンダー
１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ ピストン
１３ 駆動部
１３ａ 進退板
１３ｂ エアシリンダ
１３ｃ 制御部
１３ｄ 取付部
１４ スタティックミキサ（混合手段）
１５ スプレーガン（吐出手段）
１６ａ〜１６ｃ 被混合材料
１７ａ〜１７ｃ 輸送管
１８ａ〜１８ｃ バルブ
１９ 混合材料
２０ マグネチックスターラ
２０ａ 本体
２０ｂ 攪拌子
２１ａ，２１ｂ フランジ部
２２ 支持部
２３ 把持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、前記装置本体に着脱可能に載置され、被混合材料を収容する、上部が開口したシリンダー及び前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンを含む少なくとも２つのシリンダーユニットと、それぞれのピストンを着脱可能に取り付け、それぞれのピストンを一体に進退させる駆動手段と、前記シリンダーユニットから供給される前記被混合材料を混合する混合手段と、前記混合手段で混合された混合材料を吐出する吐出手段と、を具備し、それぞれのシリンダーの横断面積の比が前記混合材料の混合比であることを特徴とする液体混合装置。
【請求項２】
それぞれのシリンダーユニットのピストンは、略同じ形状の取付用突出部を有し、前記駆動手段は、前記取付用突出部に対応する少なくとも２つの取付部を有することを特徴とする請求項１記載の液体混合装置。
【請求項３】
前記シリンダーユニットは、マグネチックスターラを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液体混合装置。
【請求項４】
少なくとも２つの被混合材料を混合して混合材料を吐出する液体混合装置のシリンダーユニットであって、横断面積の比が前記混合材料の混合比であり、前記被混合材料を収容し、一方の端部が開口したシリンダーと、前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンと、を有することを特徴とするシリンダーユニット。
【請求項１】
装置本体と、前記装置本体に着脱可能に載置され、被混合材料を収容する、上部が開口したシリンダー及び前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンを含む少なくとも２つのシリンダーユニットと、それぞれのピストンを着脱可能に取り付け、それぞれのピストンを一体に進退させる駆動手段と、前記シリンダーユニットから供給される前記被混合材料を混合する混合手段と、前記混合手段で混合された混合材料を吐出する吐出手段と、を具備し、それぞれのシリンダーの横断面積の比が前記混合材料の混合比であることを特徴とする液体混合装置。
【請求項２】
それぞれのシリンダーユニットのピストンは、略同じ形状の取付用突出部を有し、前記駆動手段は、前記取付用突出部に対応する少なくとも２つの取付部を有することを特徴とする請求項１記載の液体混合装置。
【請求項３】
前記シリンダーユニットは、マグネチックスターラを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液体混合装置。
【請求項４】
少なくとも２つの被混合材料を混合して混合材料を吐出する液体混合装置のシリンダーユニットであって、横断面積の比が前記混合材料の混合比であり、前記被混合材料を収容し、一方の端部が開口したシリンダーと、前記シリンダーの開口を塞ぐと共に前記シリンダーの内側面を摺動しながら昇降するピストンと、を有することを特徴とするシリンダーユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２８９１５１（Ｐ２００６−２８９１５１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０８９４９（Ｐ２００５−１０８９４９）
【出願日】平成１７年４月５日（２００５．４．５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月５日（２００５．４．５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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