JP2003525114A - 電子式複数成分配分装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数成分材料分配装置の計量精度を向上させる。 【解決手段】第１及び第２（任意に第３）の成分を所定の比率で有する複数成分の材料を分配するための電子装置が提供される。この装置は第１及び第２の往復ポンプ（４）と、第１及び第２の往復駆動手段（５）と、位置センサ（６）と、前記駆動手段及び前記位置センサへ取り付けられた制御手段とを有する。それぞれのポンプ（４）はストロークを有するとともに前記成分の一つに接続されている。それぞれの駆動手段（５）は前記ポンプの一つを駆動するように接続されるとともに駆動手段−ポンプ組立体を形成している。位置センサ（６）はそれぞれの駆動手段−ポンプ組立体へ取り付けられ、それぞれの位置センサはそれが接続される駆動手段−ポンプ組立体によって圧送される一定体積に対応する最小単位の増分を出力する。制御手段は前記駆動手段−ポンプ組立体の一方及び他方を交互に動かす。その場合において、駆動手段−ポンプ組立体の一方は前記増分の一つ分だけ動かされ、駆動手段−ポンプ組立体の他方は一つの増分と前記比率の積だけ動かされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 技術分野 複数成分材料を混合及び計量配分する装置。 関連出願 ２０００年３月２日出願の米国仮出願第６０／１８６４０５号。

【０００２】 背景技術 近年、塗料などの複数成分材料が一般的になって広く利用されるにつれて、そ
れらの材料の使用者の一部においては、これらの材料の混合及び計量配分の一層
好ましい解決策が切望されている。そのような材料を使用する従来の古典的な技
術はホットポッティングとして一般に知られている。ホットポッティングにおい
ては、使用者は二つ（最近は三つ）の成分の所要量を単に容器に注入し、それら
を混合し、ついでその材料を基材へ噴霧等によって塗布する。そのようにするこ
とによって、汚れが生じることに加えて、不正確な混合が生じたり、混合された
材料の全量が利用されずに材料が無駄になることも少なくない。

【０００３】 グラコ(Graco)のHYDRA-CAT(R)（商標名）のような機械的配分装置はそのよう
な用途に適しているけれども、監視機能を有していないし、計量及び塗布できる
材料の比率と種類において柔軟性を欠くことも少なくない。電子式配分装置は近
年一般的になってきているけれども、それには高価な流量機器が含まれるために
、比較的高価になりやすい。

【０００４】 発明の開示 したがって、本発明の目的は、比較的安価に製造でき、末端の用途に好適であ
り、しかも、正確な計量ができ、正確な比率で二成分又は三成分材料を分配する
ことのできる電子式配分装置を提供することにある。

【０００５】 本発明は、複数成分の塗料及び他の材料を圧送、加圧、配分及び分配するため
の完全パッケージ(complete package)として設計されている。個々の材料成分（
一般的には、樹脂、触媒及び還元剤は成分Ａ、Ｂ及びＣと呼ばれることも多い）
はサイフォンホースを通して単純な往復ピストンポンプへ供給される。ピストン
ポンプの作動は電子的及び空気圧的に制御され、材料の流れを選択された比率で
加圧し、連結されているホースを通じて、混合マニホールド流体圧力調節手段へ
供給する。それらの材料は、混合マニホールドにおいて混合され、所定の長さの
ホースを通過して、一体化される。静電攪拌機がそれらの材料を完全に一体化し
て混合するのに使用される。ついで、混合された材料は噴霧ガンから塗布又は被
覆される基材へ分配される。好ましい実施の形態においては、パッケージは、一
つから三つの個々の成分を１：１（：１）から８：１（：１）の比率で供給でき
る。一つ又は二つだけの成分が分配される場合には、未使用成分（複数成分）に
ついての制御はゼロに設定される。この装置によれば、使用者は、材料を予め混
合することなしに、単一成分又は複数成分の塗料を比率及び要求に基づいて分配
できるので、無駄になる材料の量が大幅に低減される。

【０００６】 同様なコストの既存の構造に比べてこの構造の利点は、それらのポンプが物理
的に独立しているが電子的に同期しているため、ハードウエアに変更を加えるこ
となくそれらの比率を広い範囲にわたりカバーできるという事実に由来する。固
定比率の機械式配分装置は比率を変更するために種々のサイズのポンプを必要と
し、また、可変比率の機械式配分装置では、それらのポンプを異なるサイズの低
容量ポンプと交換することなく達成できる比率の範囲が狭い。比率変更手順は遅
い。その理由は、目標値に設定された比率を得るために、比率変更手順は繰返し
変更及び点検する手順を必要とするからである。本発明においては、ポンプは独
立に作動させて、フラッシング及びプライミングのような作用をさせることがで
きる。８：１の比率を有する機械式配分装置は、触媒ポンプ及びホースをプライ
ムするために８ガロンの基剤(base)を一般的に消費する。電子制御手段は、監視
、遮断する機能、及びエラーが生じた場合に使用者へ特定のコードを示す機能を
提供する。そのような検知可能なエラーには、ポンプのオーバートラベル（比率
外れ(off ratio)）、位置センサ故障、ポンプのオーバースピード、作動又はバ
ッチ分配(batch dispense)中の比率変更、比率がゼロに設定されるときの試作動
、及びメモリ故障が含まれる。

【０００７】 本発明のこれら及び他の目的と利点は、添付図面に基づいた以下の説明から一
層十分に明らかになり、それらの図面において、幾つかの図を通して同様な参照
文字は同一又は同様な部分を指す。

【０００８】 発明を実施するための最良の形態 図１及び２に示されるように、本発明は、一般に、スタンド１を有する。その
スタンド上には、空気制御器２が取り付けられている。サイホンホース３が、図
示（しかし、番号は付されていない）されているバケツのような容器からポンプ
へ材料を供給するのに使用される。サイホンチューブ３は容積式往復ピストンポ
ンプ４の入口へ取り付けられている。このピストンポンプとしては、本発明の譲
受人であるグラコ・インコーポレーテッド(Graco Inc.)により製造されたものが
使用できる。

【０００９】 ピストンポンプ４は、Bimba又はAmericanのような様々な製造業者により製造
された一般に知られているタイプの複動式空気シリンダ５によって駆動される。
複動式空気シリンダの動作はポンプ位置センサ６によって検知される。センサ６
は、好ましくは、磁気抵抗式位置センサである。この位置センサとしては、MTS
Systems Corporationにより製造されたものが使用できる。

【００１０】 このシステムには、コード、電源及び本来の安全バリヤを有する電源アセンブ
リ８が設けられる。電子制御手段９が比率を選択するのに使用される。三比率選
択ノブ１０が成分又は成分源を遮断するゼロ選択を有する比率を選択するのに使
用される。比率ロックアウトキー１１によって、使用者、又は多くの場合にはユ
ニットの個別使用の監視者は比率を固定し、所定の設定値から外れた偶然又は好
ましくない比率の調整が防止することができる。ポンプ独自機能手段１２によっ
て、個々のポンプを作動させ、システムをプライム及びフラッシュアウトして、
検査(diagnostics)を行うことができる。ポンプテスト機能手段１３によって、
個々のポンプを作動させ、機械式ポンプシステムが適正に機能しているかを検査
するために、サンプル弁から同等量の流体を分配することができる。バッチ分配
機能手段１４によって、個々のポンプを作動させ、所要の比率でサンプル弁から
一定の合計量の流体を分配することができる。この機能手段の使用例は、通常の
作業が図面に示されるように噴霧ガン２５から直接噴霧することにより行われて
いる間、補修作業(touch-up work)がカップガンを使用して実施され、また、バ
ッチ分配によって、補修作業用のガンのカップ内で使用できる少量の流体が分配
できる場合である。

【００１１】 作動ボタン１５はポンプを順次連続的に作動させ、選択された比率で材料を分
配する。停止ボタン１６は作動中の任意の機能手段を停止させる。エラーランプ
１７は制御手段がエラーを検知すると特定のコードで赤色光を点灯させる。電源
上の電源ランプ１８は電力が制御手段へ供給されるときに表示される。三方向流
体弁１９は流体をガン又はサンプリングオリフィスへ送ることができる。流体サ
ンプリングオリフィス２０がサンプルを収集するために設けられている。空気及
び流体用のホース２１はそれぞれの機能を実行する（空気が複動式空気シリンダ
へ供給され、一方、流体が一体式の圧力調節手段を有する混合マニホールド２２
へ個々の材料成分を搬送する）。一体化ホース２３はその始めと終わりに設けら
れる標準的な静電攪拌手段２４と連係して混合マニホールドの後で材料を混合す
るのに役立つ。この一体化ホース２３はその後噴霧ガン２５の入口へ接続される
。（空気ホース２１も噴霧ガン２５へ空気を供給する）。

【００１２】 作動中においては、成分はグラコのPRECISIONMIXという名称の製品を利用した
欧州特許第EP0116879号に一般に記載されたシステムと同様に順次分配される。
二成分材料が３：１で分配されている場合、ポンプ「Ａ」が三つの増分（好まし
い実施形態においては、一つの増分は０．４５２６ccの分配量について０．１イ
ンチの移動ストロークを表す）を分配し、次いで、ポンプ「Ｂ」の一つの増分が
分配され、次いで、このサイクルが繰返される。

【００１３】 このシステムは、混合される比率の成分が整数でなければならないように設計
されており、例えば、製造者が（２+1/2）：１を指定している場合、使用者は制
御盤上で５：２を選択する。同様に、例えば、３：１：１の比率で三成分材料を
分配する場合、ポンプ「Ａ」は三つの増分を分配し、ポンプ「Ｂ」は一つの増分
を分配し、また、ポンプ「Ｃ」は一つの増分を分配し、この工程が繰返される。

【００１４】 請求の範囲によって限定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、
種々の変更及び変形を配分装置について実施できることが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の配分装置の背面図である。

【図２】 本発明の配分装置の正面図である。

【図３】 本発明の制御盤の図である。

【符号の説明】

４ 容積式往復ピストンポンプ ５ 複動式空気シリンダ ６ ポンプ位置センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ピットマン，デイビッド アメリカ合衆国 55443 ミネソタ，ブル ックリン パーク，エイティーファースト アベニュー ノース 4016 (72)発明者 フリードリッヒ，アダム アメリカ合衆国 55116 ミネソタ，セン ト ポール，ベイアード アベニュー 1276 Ｆターム(参考） 4F042 AA01 BA02 BA08 BA12 BA17 CA01 CA06 CB02 CB11 CB19 CB27 4G037 AA02 BB02 BC02 BD04 EA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも第１及び第２の成分を所定の比率で有する複数成
   分の材料を分配するための複数成分材料分配装置であって、 第１及び第２の往復ポンプと、 第１及び第２の往復駆動手段と、 位置センサと、 前記駆動手段及び前記位置センサへ取り付けられた制御手段と、 を有し、それぞれのポンプがストロークを有するとともに前記成分の一つに接
   続され、 それぞれの駆動手段が前記ポンプの一つを駆動するように接続されるとともに
   駆動手段−ポンプ組立体を形成し、 位置センサはそれぞれの駆動手段−ポンプ組立体へ取り付けられ、それぞれの
   位置センサはそれが接続される駆動手段−ポンプ組立体によって圧送される一定
   体積に対応する最小単位の増分を出力し、 制御手段は前記駆動手段−ポンプ組立体の一方及び他方を交互に動かし、その
   場合において、駆動手段−ポンプ組立体の一方は前記増分の一つ分だけ動かされ
   、駆動手段−ポンプ組立体の他方は一つの増分と前記比率の積だけ動かされるよ
   うに設定されている複数成分材料分配装置。
2. 【請求項２】 前記位置センサは磁気抵抗式である請求項１に記載の複数成
   分材料分配装置。
3. 【請求項３】 前記最小単位増分はほぼ前記ストローク未満である請求項１
   に記載の複数成分材料分配装置。