JPH06304503A - 塗料の色替え装置と色替え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 押し戻し用エアの塗料への混入による塗装不
良の発生を防止する。 【構成】 複数の色替えバルブ４と接続されたマニホル
ド５とガン側マニホルド１９との間に正転、逆転可能な
容積型ポンプ１１が配設され、ガン側マニホルド１９に
は塗料押し戻し用のエア供給源２２が備えられている塗
料の色替え装置。ガン側マニホルド１９から塗料循環圧
力よりも低い圧力で塗料ホース１２内の塗料を容積型ポ
ンプ１１へ押し戻す塗料の色替え方法。容積型ポンプ１
１は気体は昇圧できない。したがって、塗料を逆流させ
る際、塗料だけが押し戻され、エアは戻されないため、
エアの混入が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ひとつの塗装機で複数
種の塗色を選択的に塗装する場合の、ひとつの塗色から
他の塗色への塗料の色替え装置とその色替え方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ひとつの塗装機で複数種の塗色を塗装す
る場合、任意の塗色の塗料が色替え装置により選択され
る。一般には、各塗料の供給配管に接続される色替えバ
ルブをひとつのマニホルドに配置し、このマニホルドと
塗装ガンとをホースで接続する方式が用いられる。ある
塗色が選択されその塗色の塗装を行った後他色に変える
ために、いったん前述のホース内の塗料を圧縮空気また
はシンナで押し出して系外に排出すると、排出塗料が無
駄になる他、塗料中の有機溶剤の排出という環境上の問
題も生じる。これを選択するため、特開平４−２６０４
６３号公報は、色替えバルブより下流側のホース内の塗
料を、ホース下流側から高圧エアを送って、色替えバル
ブを通し塗料タンクに押し戻す塗装機の色替え装置を提
案している。該装置では色替えバルブ近傍に流量センサ
が設けられており、流量センサがホース内の塗料が無く
なったことを検知すると押し戻しエアの供給が停止され
るようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、色替えに際
し、今までの塗料を高圧エアを使って塗料タンク側に押
し戻すタイプの塗料の色替え方法には、できるだけ多く
のホース内塗料を塗料タンクに戻すために流量センサが
色替えバルブ近傍に配置されているため、流量センサが
ホース内の塗料が無くなったことを検知した時に押し戻
し用エアの供給を停止しても、色替えバルブを越えて上
流側にエアが混入してしまい、次の塗装時に混入エアが
ワーク塗装面にクレータ状の欠陥を生成してしまうとい
う問題があった。

【０００４】本発明の目的は、塗料の色替えに際し塗料
を塗料タンク側に押し戻すに際し、高圧エアの塗料タン
ク内塗料中への混入を自動的に止めることができる塗料
の色替え装置および色替え方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の塗料の色替え装置および色替え方法は、それ
ぞれ、次の装置、方法から成る。 （１） 各塗色毎に設けられた色替えバルブを介して各
塗色の塗料タンクと接続されたマニホルドと、前記マニ
ホルドと塗装ガンとの間の塗料経路に設けられ塗料の前
記塗装ガンへの送給速度を制御する、容積型ポンプと、
を備えた塗料の色替え装置であって、前記容積型ポンプ
は逆転可能とされており、前記塗料経路のうち前記容積
型ポンプと前記塗装ガンとの間の部分に、前記色替えバ
ルブより上流側の塗料圧力より低圧に調整された塗料押
し戻し用エアの供給装置がバルブを介して接続されてい
る、塗料の色替え装置。 （２） 各塗色毎に設けられた色替えバルブを介して各
塗色の塗料タンクと接続されたマニホルドと塗装ガンと
の間の塗料経路に設けられた容積型ポンプを停止させて
それまでの塗色の塗装を終了し、前記容積型ポンプを逆
転させて該容積型ポンプより下流側の塗料を容積型ポン
プの上流側に逆送するとともに、前記容積型ポンプと前
記塗装ガンとの間の塗料経路部分から前記色替えバルブ
の上流側の塗料圧力より低い圧力に調整された塗料押し
戻し用圧縮エアを送って前記容積型ポンプより下流側の
塗料を前記容積型ポンプより上流側に押し戻し、ついで
前記マニホルド側から下流側に洗浄剤を流してマニホル
ドから下流側の塗料経路を洗浄し、洗浄後別の塗色の色
替えバルブを開き、前記容積かたポンプを正転させて該
別の塗色の塗装を再開する、塗料の色替え方法。

【０００６】

【作用】上記本発明の装置および方法において、容積型
ポンプが逆転され、かつ押し戻し用エアが供給される
と、容積型ポンプはそれよりも下流側のホース内塗料を
吸引して上流側に戻し、押し戻し用エアは容積型ポンプ
より下流側のホース内塗料を容積型ポンプの位置まで押
し戻す。容積型ポンプより下流側の塗料が、全量、容積
型ポンプより上流側に逆送されると、逆転中の容積型ポ
ンプは吸引する塗料がないから塗料の押し戻しを自動的
に止める。この場合、容積型ポンプは粘性のある塗料は
上流側に送ることができるが、エアはギヤとケーシング
との隙間を通って洩れるので送ることができず、押し戻
し用エアは容積型ポンプより上流側には逆送されない。
押し戻し用エアの圧力は色替えバルブ上流側の塗料圧力
より小に設定されているので、色替えバルブと容積型ポ
ンプとの間にある塗料は、もはや押し戻し用エアによっ
ては塗料タンク側に押し戻されることはない。したがっ
て、押し戻し用エアが容積型ポンプより上流側に混入し
て塗料タンクに侵入することはなく、また次回の塗装で
クレータを生じることもない。なお、容積型ポンプより
下流側のホース内塗料の量が多く、これを押し戻すこと
によって塗料の廃棄量が大幅に減少される。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参
照して説明する。図１において、各塗装色毎に、塗料タ
ンク１、塗料ポンプ２、循環用配管３、および色替えバ
ルブ４が設けられており、各循環用配管３はそれぞれの
色替えバルブ４を介して単一のマニホルド５と接続され
ている。色替えバルブ４の構造は、図２に示すようにな
っており、ニードル４ａを空気圧でオンオフしてマニホ
ルド５へのポート４ｂを開閉させるようになっている。
塗料ポンプ２は常時駆動されており、色替えバルブ４が
閉じている時は塗料ポンプ２で送られる塗料は循環用配
管３のリターン部３ａを介して塗料タンク１に戻される
が、色替えバルブ４が開いている時は塗料ポンプ２から
の塗料はマニホルド５に送られる。

【０００８】マニホルド５には、洗浄用シンナ供給装置
６がバルブ７を介して接続されており、バルブ７が開か
れた時に洗浄用シンナ供給装置６からの洗浄用シンナが
マニホルド５に送られる。また、マニホルド５には、洗
浄用エア供給源８がバルブ９を介して接続されており、
バルブ９が開かれた時に洗浄用エア供給源８からの高圧
エアがマニホルド５に送り込まれる。さらに、塗装ガン
１０に塗料を定量供給するための容積型ポンプ１１がマ
ニホルド５に接続されており、塗装ガン１０は容積型ポ
ンプ１１とホース１２を介して接続されている。通常、
塗装ガン１０と容積型ポンプ１１との距離は、容積型ポ
ンプ１１とマニホルド５との距離およびマニホルド５自
体の長さに比べてはるかに長い。容積型ポンプ１１とそ
の駆動装置は、可逆回転可能のものを用いる。

【０００９】容積型ポンプ１１はたとえばギヤポンプか
ら成る。容積型ポンプ１１はベーンポンプ、ロータリポ
ンプであってもよい。容積型ポンプ１１はサーボモータ
１３によって回転駆動される。サーボモータ１３は可逆
回転モータから成り、かつ速度も可変とされている。サ
ーボモータ１３が正転されて容積型ポンプ１１が正転さ
れると、塗料はマニホルド５から塗装ガン１０側に送ら
れ、サーボモータ１３が逆転されて容積型ポンプ１１が
逆転されると、塗料は塗装ガン１０側からマニホルド５
側に逆送される。容積型ポンプ１１に対してバイパス供
給１４が設けられ、バイパス経路１４にはバイパス弁１
５が設けられてバイパス経路１４を開閉する。このバイ
パス経路１４は洗浄時に多量のシンナをホース１２に流
すために設けられる。

【００１０】塗装ガン１０のすぐ上流にはトリガバルブ
１６が設けられ、トリガバルブのひきがねを引くと塗装
ガン１０から塗料が噴射される。トリガバルブ１６と塗
装ガン１０との間には、塗装ガン１０を洗浄するための
洗浄剤（たとえば、シンナ）を供給するための、ガン洗
浄用洗浄剤供給装置１７がバルブ１８を介して接続され
ており、バルブ１８を開くと洗浄剤が塗装ガン１０を通
って排出されて、塗装ガン１０を洗浄する。また、ホー
ス１２とトリガバルブ１６との間にはガン側マニホルド
１９が設けられる。ガン側マニホルド１９は、図４に示
すように、４つのポート１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９
ｄをもつ単一のマニホルドから成り、第１のポート１９
ａはホース１２に、第２のポート１９ｂはトリガバルブ
１６に接続されている。ガン側マニホルド１９の第３の
ポート１９ｃは、ホース内洗浄用シンナ供給装置６から
のシンナが廃棄されるときにそれを回収する回収シンナ
受け２０にダンプバルブ２１を介して接続されている。
シンナを回収するときには、ダンプバルブ２１を開にす
る。

【００１１】ガン側マニホルド１９の第４のポート１９
ｄには、ホース１２内の塗料を、容積型ポンプ１１と協
働して、容積型ポンプ１１の上流側に押し戻す高圧エア
を供給する押し戻し用エア供給装置２２がバルブ２３を
介して接続されている。押し戻し用エア供給装置２２か
ら供給される高圧エアの圧力は、色替えバルブ４の上流
側の循環用配管３内の塗料圧力よりは小に設定されてい
る。これによって、容積型ポンプ１１が逆転された時
に、ホース１２内の塗料が、全量、容積型ポンプ１１よ
りも上流側に逆送された後は、容積型ポンプ１１はエア
を送れないので、容積型ポンプ１１より上流の塗料に
は、一側から循環用配管３内の圧力（塗料ポンプ２の吐
出圧）がかかると同時に、他側から押し戻し用エア圧が
かかるが、押し戻し用エア圧は循環用配管３内の圧力よ
り小さいから、それ以上塗料を押し戻すことはできな
い。ここで、容積型ポンプ１１が塗料を送ることはでき
てもエアを送ることができない理由は、塗料の場合は粘
性が大きいのでギヤ１１ａとケーシング１１ｂとの隙間
（ギヤ１１ａが回転するに必要な隙間）を通って塗料が
リークすることはないが、エアの場合はギヤ１１ａとケ
ーシング１１ｂとの隙間を通ってエアが自由にリーク
し、昇圧できないからである。

【００１２】つぎに、上記装置を用いて実施される本発
明の塗料の色替え方法を説明する。

【００１３】図５は第１の色から第２の色の塗色に切り
替える場合の、各工程で行われる作動およびその時の各
機器の作動状態を示している。

【００１４】まず、工程１の第１の色の塗装中では、第
１の色替えバルブ４で選択された塗料が正転している容
積型ポンプ１１で送られ、ホース１２、トリガバルブ１
６を通り、塗装ガン１０に供給されている。この時に
は、バルブ２３、９、７、１８、２１、はＯＦＦとされ
て閉じている。

【００１５】次に、工程２にて、容積型ポンプ１１を止
め、トリガバルブ１６も閉めて、第１の色の塗装を終了
する。この時第１の色の塗料ポンプ２は駆動のままと
し、塗料は戻り管３ａを通って塗料タンク１へと循環し
ている。

【００１６】次に、工程３にて第１の色の塗料を塗料タ
ンク１側に戻して塗料の回収を行う。そのために、容積
型ポンプ１１を逆転させ、かつバルブ２３をＯＮとして
開き、押し戻し用エア供給装置２２からの高圧エア圧を
ホース１２内の塗料に下流側から上流側に向ってかけ
る。これによって、距離が長いホース１２内の多量の塗
料は、容積型ポンプ１１によって吸われ、循環用配管３
内の圧力より高く増圧されて戻ってゆくが、ホース１２
内の塗料が回収され、ホース１２内がエアのみになる
と、容積型ポンプ１１の塗料を増圧する機能はなくな
り、かつ高圧エアは容積型ポンプ１１よりマニホルド５
側に送られることはないから、塗料の逆送が停止する。
この場合、容積型ポンプ１１による吸いだけで押し戻し
用エアによる塗料の上流側への押しがないと、ホース１
２内の塗料の全量が容積型ポンプ１１の上流側に逆送さ
れない場合が生じることもある。また、押し戻し用エア
を供給しても、逆転している容積型ポンプ１１はエアを
増圧して上流側に送ることはできないので、エアは自動
的に容積型ポンプ１１の位置で止まる。したがって、エ
アが色替えバルブ４の上流側の塗料に混入して、次回の
第１の塗色の塗装において被塗面にクレータ状の欠陥を
発生させることはない。工程３では、バルブ９、７、１
８、１６、２１はＯＦＦとされて閉じている。

【００１７】次に、工程４にてマニホルド５から容積型
ポンプ１１までの短い塗料経路に残っている少量の第１
の色の塗料を、第２の色との混じりを避けるために、洗
浄剤、たとえばシンナにて、洗浄する。洗浄剤のシンナ
と少量の塗料とは、回収シンナ受け２０に回収される。
この洗浄を行うためには、容積型ポンプ１１の送り以上
の量のシンナを流す必要があるので、バイパス弁１５を
開にし、バルブ７をＯＮにして開いて洗浄用シンナ装置
６からシンナをマニホルド５に送り、容積型ポンプ１１
を正転させる。また、バルブ２１はＯＮにして開いて回
収するシンナを回収シンナ受け２０へと流す。工程４で
は、第１の色の色替えバルブ４も第２の色の色替えバル
ブもＯＦＦとされて閉じており、かつバルブ２３、９、
１８、１６もＯＦＦとされて閉じている。

【００１８】次に、工程５にて、洗浄剤であるシンナを
エアでパージする。このため、エアバルブ９を開いて洗
浄用供給源８からのエアをマニホルド５に流し、バルブ
２１を開いてパージエアを回収シンナ受け２０側に排出
する。工程５では、第１の色の色替えバルブ４も第２の
色の色替えバルブ４も閉であり、バルブ２３、７、１
８、１６もＯＦＦとされて閉である。

【００１９】次に、工程６にて、塗装ガン１０の先端に
残っている第１の色の塗料を洗浄する。このために、バ
ルブ１８をＯＮにして開き、ガン洗浄用シンナ供給装置
１７からのシンナを塗装ガン１０を通して排出する。工
程６では、色替えバルブ４、バルブ２３、９、７、１
６、２１はＯＦＦとされて、閉とされている。

【００２０】上記の工程により、第１の色の塗料の洗浄
と洗浄剤のエアパージが終了したので、工程７にて、第
２の色の塗料の塗装を開始する。このために、第１の色
の色替えバルブ４は閉のままで、第２の色の色替えバル
ブ４をＯＮにして開き、容積型ポンプ１１を正転し、ト
リガバルブ１６をＯＮにして開いて塗装を行う。工程７
においては、バルブ２３、９、７、１８、２１はＯＦＦ
とされ、閉じている。後は、上記の繰り返しとなる。

【００２１】上記本発明方法においては、押し戻し用エ
アは容積型ポンプ１１の位置より上流側にはいかず、塗
料タンク１中塗料への混入はない。したがって、再び第
１の塗料を行っても、混入エアによる被塗面のクレータ
状欠陥は生じない。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、単に、塗
装ガン側から塗料循環圧より高いエア圧のエアを送り、
塗料を塗料タンクへ戻すとエアが配管内に混入し、これ
が細かい泡となって塗料中に残り、塗装時、クレータ、
ピンホールなどの不良を生じるが、本発明では泡の混入
を防止できる。また、色替え時にはホース内の塗料がエ
ア圧で容積型ポンプ上流に押し戻されるとともに、容積
型ポンプ逆転により昇圧され、塗料タンクに回収される
ことにより、色替え時に廃棄されていた塗料が、従来の
２５０ｃｃ／回から１０ｃｃ／回へと低減することがで
きた。請求項２記載の発明においても、上記と同様の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る塗料の色替え装置の系
統図である。

【図２】図１の塗色のうち色替えバルブとマニホルド近
傍の拡大断面図である。

【図３】図１の装置のうち容積型ポンプの拡大断面図で
ある。

【図４】図１の装置のうちガン側マニホルドの拡大断面
図である。

【図５】本発明の一実施例に係る塗料の色替え方法の工
程表図である。

【符号の説明】

１ 塗料タンク ２ 塗料ポンプ ３ 循環用配管 ４ 色替えバルブ ５ マニホルド ６ 洗浄用シンナ装置 ８ 洗浄用エア供給源 １０ 塗装ガン １１ 容積型ポンプ １２ ホース １３ サーボモータ １４ バイパス通路 １５ バイパスバルブ １６ トリガバルブ １７ ガン洗浄用シンナ供給装置 １９ ガン側マニホルド ２０ 回収シンナ受け ２２ 塗料押し戻し用エア供給装置 ２３ バルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各塗色毎に設けられた色替えバルブを介
   して各塗色の塗料タンクと接続されたマニホルドと、 前記マニホルドと塗装ガンとの間の塗料経路に設けられ
   塗料の前記塗装ガンへの送給速度を制御する、容積型ポ
   ンプと、を備えた塗料の色替え装置であって、 前記容積型ポンプは逆転可能とされており、 前記塗料経路のうち前記容積型ポンプと前記塗装ガンと
   の間の部分に、前記色替えバルブより上流側の塗料圧力
   より低圧に調整された塗料押し戻し用エアの供給装置が
   バルブを介して接続されている、ことを特徴とする塗料
   の色替え装置。
2. 【請求項２】 各塗色毎に設けられた色替えバルブを介
   して各塗色の塗料タンクと接続されたマニホルドと塗装
   ガンとの間の塗料経路に設けられた容積型ポンプを停止
   させてそれまでの塗色の塗装を終了し、 前記容積型ポンプを逆転させて該容積型ポンプより下流
   側の塗料を容積型ポンプの上流側に逆送するとともに、
   前記容積型ポンプと前記塗装ガンとの間の塗料経路部分
   から前記色替えバルブの上流側の塗料圧力より低い圧力
   に調整された塗料押し戻し用圧縮エアを送って前記容積
   型ポンプより下流側の塗料を前記容積型ポンプより上流
   側に押し戻し、 ついで前記マニホルド側から下流側に洗浄剤を流してマ
   ニホルドから下流側の塗料経路を洗浄し、 洗浄後別の塗色の色替えバルブを開き、前記容積型ポン
   プを正転させて該別の塗色の塗装を再開する、ことを特
   徴とする塗料の色替え方法。