JP2016508563A - 塗装剤ポンプ及び塗装剤ポンプの洗浄法 - Google Patents

Abstract

本発明は、輸送される塗装剤を受け入れるためのポンプ入口（４、５）と、輸送剤ポンプ（１）により輸送された塗装剤を放出するためのポンプ出口（６、７）とを備える、塗装剤、特に、塗料、接着剤、又は封止剤を輸送するための塗装剤ポンプ（１）に関する。ポンプ入口（４、５）及びポンプ出口（６、７）に加えて、塗装剤ポンプ（１）内に存在する塗装剤を塗装剤ポンプを（１）から洗浄するために、洗浄開口（１９、２０）を設けることも考えられる。【選択図】図１

Description

本発明は、塗装剤（特に、塗料、接着剤、又は封止剤）を輸送するための塗装剤ポンプに関する。さらに、本発明は、この種の洗浄剤ポンプの洗浄に関する。

従来、部品（例えば、自動車車体部品）を塗装するための塗装システムにおいて、塗布される塗装剤を輸送するために、（例えば、ダイヤフラムポンプとして構成できる）塗装剤ポンプが用いられている。輸送される塗装剤が（例えば、塗装システムの色切り替えの際などに）変更されるとき、塗装剤ポンプは必ず洗浄せねばならない。それまでに輸送されていた塗装剤は、塗装剤ポンプから可能な限り除去される。なぜなら、そうしなければ、それまでに輸送されていた塗装剤が新しい塗装剤に混入してしまうからである。このため、周知技術として、洗浄剤をポンプ入口を介して供給しポンプ出口を介して排出して、塗装剤ポンプを洗浄剤で洗浄することが知られている。

周知の塗装剤ポンプの洗浄法には、それまでに輸送されていた塗装剤及び／又は洗浄剤の残滓が塗装剤ポンプ内に残存するという欠点がある。

この結果、第１に、塗装剤を切り替えるとき、新しい塗装剤に初めは古い塗装剤及び／又は洗浄剤の残滓が混入するため、新しい塗装剤の一部を初めは廃棄しなければならない。このように塗装剤を切り替える際に新しい塗装剤を廃棄するため、塗装剤の消費量は不可避的に増加する。

第２に、塗装剤ポンプを洗浄することに加えて、新しい塗装剤に古い塗装剤及び／又は洗浄剤が混入しなくなるまで時間を置くので、従来の方法では塗装剤の切り替えを切れ目なく行うことはできない。従って、塗装剤の切り替えの際に比較的長い洗浄の中断があることも欠点として挙げられる。

さらに、洗浄工程後に塗装剤ポンプ内に残存する塗装剤残滓も廃棄しなければならないので、塗装剤の使用量は増大することも注目に値する。

特許文献１は、複数のポンプ入口を有する塗装剤ポンプにおいて、ポンプ入口の１つを介して塗装剤ポンプに洗浄剤を供給して塗装剤ポンプの洗浄を行うことを開示する。この塗装剤ポンプも、上述の欠点を有する。

先行技術として、特許文献２も挙げられる。

独国特許出願公開第１９８２７２１３号明細書 独国特許出願公開第１００２９９２８号明細書

本発明は、好適に改善された塗装剤ポンプ及び好適なその洗浄法を提供することを目的とする。

この目的は、本発明に係る塗装剤ポンプ及び独立請求項に記載の対応する洗浄システムにより達成される。

本発明は、全体として、塗装剤ポンプの洗浄が、ポンプ入口及びポンプ出口のみを介して行われるのではなく、ポンプ入口及びポンプ出口に加えて設けられている独立した洗浄開口により少なくとも部分的に行われるという技術的示唆を含む。

本発明の好適な変形例では、洗浄開口は、塗装剤ポンプ内にある塗装剤及び／又は洗浄剤を塗装剤ポンプから、特に、ポンプ出口から、排出するため、排出媒体（例えば、圧縮空気）を塗装剤ポンプに供給できる排出開口である。

そのため、好ましくは、塗装剤ポンプ内に残存する塗装剤及び／又は洗浄剤は、既存のポンプ出口を介して塗装剤ポンプから放出される。しかし、本発明の文脈において、塗装剤ポンプ内に残存する塗装剤及び／又は洗浄剤を、ポンプ入口又は追加の開口を介して、塗装剤ポンプから排出することも、理論的には可能である。

本発明の別の変形例では、また、洗浄開口は塗装剤ポンプ内に残存する塗装剤を排出するために機能し、洗浄工程中に塗装剤が洗浄開口を介して洗浄剤ポンプから放出される。

上で簡単に触れたが、排出媒体は、好ましくは、圧縮空気である。圧縮空気は、例えば、塗装システムで既に利用可能なものであり、そのため、塗装剤ポンプから塗装剤ポンプ内に残存する塗装剤を排出するために苦労なく転用できる。この場合、洗浄開口は、洗浄工程中に塗装剤ポンプ内にある塗装剤を吹き出すため、排出媒体として吹出空気が導入される吹出開口であり、好ましくは、残存する塗装剤は既存のポンプ出口を介して塗装剤ポンプから放出される。

「吹出空気」という表現は、本発明の文脈では、上述の圧縮空気に限定されず、他の気体媒体も包含する。

本発明の文脈では、吹出開口は、吹出開口に吹出空気を供給する圧縮空気ラインに接続されていることも好ましい。圧縮空気ラインは、好ましくは、リングパイプラインであり、例えば、塗装システムで既に使用可能なものである。しかし、吹出空気を別の方法で供給することも理論的には考えられる。

本発明の好ましい例示的実施形態では、塗装剤ポンプは、容積型ポンプであり、好ましくは、ダイアフラムポンプとして構成される。特に好ましくは、ダイアフラムポンプは、互いにずれた位相で運転されて比較的低レベルのパルスで輸送される流れを有する２つのポンプチャンバを含む二重ダイアフラムポンプである。また、他種の容積型ポンプ、例えば、ピストンポンプ（例として、回転ポンプ、回転翼形回転ポンプ、往復ピストンポンプ、回転ピストンポンプなど）を実装してもよいことは特筆に値する。

容積型ポンプを備える本発明の上述の例示的実施形態では、容積型ポンプは少なくとも１つのポンプチャンバを含み、ポンプ入口及びポンプ出口はポンプチャンバに接続されている。ポンプチャンバ内には少なくとも１つの移動要素が配置されており、ダイアフラムポンプの好ましい例示的実施形態では、ダイアフラムにより形成されている。さらに、移動要素（例えば、ダイアフラム、ピストン）を動かすことができるように駆動部が設けられ、好ましくは、駆動部自体は周知であり空気式又は電気式で実現される。ポンプ入口とポンプチャンバの間には入口弁が配置され、ポンプチャンバとポンプ出口の間には出口弁が配置されることも特筆に値する。

入口弁及び／又は出口弁は、好ましくは、それぞれ、逆止弁として構成され、閉状態で閉じバネにより付勢されている弁体を有する。こうした弁構成自体は先行技術から周知なので、本願明細書では詳細な記載は省略する。

本発明の好ましい例示的実施形態では、排出開口は、排出媒体（例えば、吹出空気）によりポンプチャンバ内にある塗装剤を排出することができるように、ポンプチャンバにも接続されている。

塗装剤ポンプの洗浄中、塗装剤ポンプには、一般的に、ポンプ入口とポンプ出口との間の流れが通らないデッドスペースがあり、こうしたデッドスペースは、上で説明した洗浄剤を用いて行う従来の洗浄法では、洗浄できず、又は、十分には洗浄できない、という問題もある。こうしたデッドスペースは、従来の塗装剤ポンプの内部、例えば、入口弁の領域内に形成される。そこで、本発明の好ましい例示的実施形態では、洗浄工程中に塗装剤ポンプのデッドスペースから塗装剤を除去するためにも、排出開口はデッドスペースに開口していることが好ましい。

吹出空気を排出媒体として使う場合、排出開口は、吹出空気が上からデッドスペースに導入されるよう、上からデッドスペースに開口していることが好ましい。これは、吹出空気が液体塗装剤より軽く、吹出空気を上から供給すると、吹出空気が塗装剤を移動させるため、有利である。

入口弁を可能な限り洗浄するためにも排出開口が入口弁に開口していることが有利であり、上述の理由と同様に排出開口は上から入口弁に開口することが好ましい。

排出媒体が入口弁の閉じた状態でもポンプチャンバに流れ込めるように、排出開口は弁体の下流で入口弁に開口していることがさらに好ましい。

上で簡単に触れたが、好ましくは、入口弁は、バネ座に支持され且つ入口弁を閉じるため弁体を弁座に押し付ける閉じバネを有する。排出開口が、入口弁のバネ座に、入口弁の当該領域を可能な限り洗浄することができるように、開口していることが有利である。

本発明の好ましい例示的実施形態では、入口弁の閉じバネは、バネ座の底に押し付けられている弦巻バネであり、好ましくは、排出開口が排出媒体（例えば、吹出空気）を弦巻バネに実質的に同軸にバネ座の底に導入するよう、排出開口はバネ座の底に開口している。これは、有利には、入口弁領域での優れた洗浄効果に繋がる。

さらに、好ましくは、本発明に係る塗装剤ポンプは制御可能な排出弁を有し、好ましくは、排出弁は、塗装剤ポンプ又は排出媒体の供給ラインに組み込まれており、排出開口を通って塗装剤ポンプに流れ込む排出媒体の供給フローを制御する。好ましくは、排出弁は電気的に制御されるものの、排出弁を空気式や他の方式で制御することも可能である。

本発明は塗装剤ポンプを単一の部品として権利範囲を請求するのみではないことも特筆に値する。むしろ、本発明は、この種の塗装剤ポンプを有する一式の塗装剤システムの権利範囲を請求する。

最後に、上の記載に開示されるように、本発明は塗装剤ポンプを洗浄するための洗浄法についても権利範囲を請求する。

上述のように吹出空気を供給するのに加えて、本発明に係る洗浄法の文脈では、吹出空気と洗浄剤の混合物を、吹出開口を介して、特にパルス状に、供給してもよい。これにより、続く洗浄工程が効率化される。

続いて、本番の洗浄を行ない、例えば、洗浄剤をポンプ入口を介して導入し、洗浄剤と塗装剤残滓との混合物をポンプ出口を介して洗い流す。

次に、塗装剤ポンプに残存する洗浄剤の残滓を洗い流すため、吹出空気を吹出開口を介して再び導入してもよい。

本発明のその他の有利な発展例を、従属請求項で、又は、以下で図面を参酌しながら本発明の好ましい例示的実施形態の記載とともに詳細に、説明する。

本発明に係る塗装剤ポンプの塗装システムにおける断面図。 図１のＡ−Ａ線に沿った、図１の塗装剤ポンプの断面図。 図１及び２の塗装剤ポンプの入口弁を通る拡大断面図。 本発明に係る洗浄工程を例示する流れ図。

図１から３は、自動車車体部品塗装用塗装システムにおける本発明に係る塗装剤ポンプ１を示す。塗装剤システム自体は従来通り構成できるので、塗装システムは基本的な構造のみを示す。

本発明に係る塗装剤ポンプ１は、先行技術と同様に、塗装対象の塗料を供給ライン２から出口ライン３に運ぶ。塗装剤ポンプ１は、供給ライン２に接続するための２つのポンプ入口４、５と、出口ライン３に接続するための２つのポンプ出口６、７とを有する。

この例示的実施形態では、塗装剤ポンプ１は、二重ダイアフラムポンプとして構成され、移動要素として柔軟なダイアフラム１０、１１がそれぞれ設けられている２つのポンプチャンバ８、９を有する。

塗装剤ポンプ１の駆動は、圧縮空気モーターにより行われる。図面では、空気モーターは模式的にのみ図示する。空気モーターはピストン１２を備え、ピストン１２は、シリンダ１３内に移動可能に配置されており、ピストンロッド１４により２つのダイアフラム１０、１１に接続されており、この結果、ピストン１２の位置によりポンプチャンバ８、９内での２つのダイアフラム１０、１１の位置もまた決まる。ピストン１２の駆動は、圧縮空気をピストン１２の左側面又は右側面に適用することで空気圧により行われる（図示せず）。通常のポンプ操作では、ピストン１２はシリンダ１３内で振動直線運動を実行し、この運動はピストンロッド１４により２つのダイアフラム１０、１１に伝えられる。

ポンプ入口４、５は、それぞれ、逆止弁１５、１６を介して、ポンプチャンバ８、９に接続されている。

同様に、ポンプ出口６、７は、それぞれ、逆止弁１７、１８を介して、ポンプチャンバ８、９に接続されている。

そのため、ダイアフラム１０、１１の振動運動中、塗装剤は、ポンプ入口４又は５及び逆止弁１５又は１６を介してポンプチャンバ８又は９に吸引され、その後、逆止弁１７又は１８及びポンプ出口６又は７を介して排出される。ここで、２つのポンプチャンバ８、９は、塗装剤ポンプ１のポンプ出力の変動が比較的小さくなるよう、位相をずらして運転される。

さらに、塗装剤ポンプ１は、２つのポンプチャンバ８、９のそれぞれについて、圧縮空気ライン２１に接続されている吹出開口１９、２０を有する。

吹出開口１９、２０を介して圧縮空気を供給することで、以下で詳細に説明するように、塗装剤ポンプ１の洗浄が可能となる。

塗装剤ポンプ１の内部で、吹出開口１９、２０がそれぞれ吹出弁２２、２３を介して逆止弁１５、１６に接続されている。

逆止弁１５、１６は、それぞれ、逆止弁１５、１６を閉じるため、弁球２６、２７を弁座２８、２９に押し付ける閉じバネ２４、２５を有することも特筆に値する。閉じバネ２４、２５のバネ座は塗装剤ポンプ１内にデッドスペースを形成する。デッドスペースは、ポンプ入口４、５からポンプ出口６、７までの間の流路上を外れるため、従来の方法で洗浄することは困難である。吹出開口１９、２０は、それぞれ、バネ座の底３０（図３参照）に同軸に開口しているため、導入された吹出空気は閉じバネ２４、２５に実質的に同軸に導入される。

まず、これにより、閉じバネ２４、２５の領域に存在するデッドスペースから効果的に塗装剤を洗い流せる。

次に、吹出空気を上から導入することも検討に値する。これは、効果的な洗浄活動に寄与する。なぜなら、吹出空気は液体塗装剤より軽いので、導入された吹出空気は逆止弁１５、１６から効果的に塗装剤を除去し、これにより、塗装剤ポンプ１を完全に洗浄するからである。

塗装剤ポンプ１の塗料の切り替えの際に行われる本発明に係る洗浄法について、図４の流れ図を参照しながら説明する。

第１ステップＳ１では、最初、塗装剤Ａを用いた塗装剤ポンプ１の運転が行われている。

次に、ステップＳ２では、塗料切替に際して、塗装剤ポンプ１を停止する、即ち、ピストン１２の駆動をもはや実行しない。

次のステップＳ３では、塗装剤ポンプ１から、可能な限り、塗装剤ポンプ１内に残存した塗装剤Ａを除去するため、吹出空気を吹出開口１９、２０を介して供給する。塗装剤ポンプ１内に残存する塗装剤は、ポンプ出口６、７を介して塗装剤ポンプ１から吹き出される。

続いて、ステップＳ４では、次の洗浄工程を効率化するため、吹出開口１９、２０を介して洗浄剤と吹出空気の混合物をパルス状に供給する。

ステップＳ５における本番の洗浄中には、洗浄剤を、ポンプ入口４、５を介して供給し、ポンプ出口６、７を介して再び排出する。

ステップＳ６では、塗装剤ポンプ１内に残存する洗浄剤をポンプ出口６、７から洗い出すために、吹出開口１９、２０から吹出空気を供給する。

本発明は上述の好ましい例示的実施形態に限定されるものではない。むしろ、本発明の思想に基づき、様々な変形例と修正例が可能であり、これらも本発明の権利範囲に属する。特に、本発明は、独立請求項とは別に、従属請求項の対象と特徴についても権利保護を請求する。

１ 塗装剤ポンプ
２ 供給ライン
３ 出口ライン
４ ポンプ入口
５ ポンプ入口
６ ポンプ出口
７ ポンプ出口
８ ポンプチャンバ
９ ポンプチャンバ
１０ ダイアフラム
１１ ダイアフラム
１２ ピストン
１３ シリンダ
１４ ピストンロッド
１５ 逆止弁
１６ 逆止弁
１７ 逆止弁
１８ 逆止弁
１９ 吹出開口
２０ 吹出開口
２１ 圧縮空気ライン
２２ 吹出弁
２３ 吹出弁
２４ 閉じバネ
２５ 閉じバネ
２６ 弁球
２７ 弁球
２８ 弁座
２９ 弁座
３０ 弁座の底

Claims (13)

1. ａ）輸送される塗装剤を受け入れるためのポンプ入口（４、５）、及び、
   ｂ）塗装剤ポンプ（１）により輸送された前記塗装剤を放出するためのポンプ出口（６、７）を備え、
   ｃ）前記ポンプ入口（４、５）及び前記ポンプ出口（６、７）に加えて、前記塗装剤ポンプ（１）内に存在する前記塗装剤を前記塗装剤ポンプ（１）から洗浄するための洗浄開口（１９、２０）をさらに備えることを特徴とする、塗装剤、特に、塗料、接着剤、又は封止剤を輸送するための塗装剤ポンプ（１）。
2. 前記洗浄開口（１９、２０）は、前記塗装剤ポンプ（１）、特に、前記ポンプ出口（６、７）から、前記塗装剤ポンプ（１）内に存在する前記塗装剤を排出するために、排出媒体が前記塗装剤ポンプ（１）に供給される排出開口（１９、２０）である、請求項１に記載の塗装剤ポンプ（１）。
3. ａ）前記排出開口（１９、２０）は、前記塗装剤ポンプ（１）から、前記塗装剤及び／又は前記塗装剤ポンプ（１）内に存在する洗浄剤を吹き出すために、前記排出媒体として吹出空気が導入される吹出開口（１９、２０）であり、及び／又は、
   ｂ）前記吹出開口（１９、２０）は、前記吹出空気を前記吹出開口（１９、２０）に供給する圧縮空気管（２１）に接続されている、請求項２に記載の塗装剤ポンプ（１）。
4. 前記塗装剤ポンプ（１）は、
   ａ）前記ポンプ入口（４、５）及び前記ポンプ出口（６、７）に接続されているポンプチャンバ（８、９）、
   ｂ）特にダイアフラム又はピストンの形態で、前記ポンプチャンバ（８、９）に配置されている移動要素（１０、１１）、
   ｃ）特に空気又は電気駆動式の、前記移動要素（１０、１１）を動かすための駆動部（１２、１３、１４）、
   ｄ）前記ポンプ入口（４、５）及び前記ポンプチャンバ（８、９）の間にある入口弁（１５、１６）、
   ｅ）前記ポンプチャンバ（８、９）及び前記ポンプ出口（６、７）の間にある出口弁（１７、１８）、
   のうち少なくとも１つを有する容積型ポンプ、特に、ダイアフラムポンプ、好ましくは、二重ダイアフラムポンプ、又は、ピストンポンプである、請求項１から３のいずれか１項に記載の塗装剤ポンプ（１）。
5. ａ）前記入口弁（１５、１６）は、閉状態では閉じバネ（２４、２５）により付勢されている弁体（２６、２７）を有する逆止弁であり、及び／又は、
   ｂ）前記出口弁（１７、１８）は、閉状態では閉じバネ（２４、２５）により付勢されている弁体（２６、２７）を有する逆止弁である、請求項４に記載の塗装剤ポンプ（１）。
6. 前記ポンプチャンバ（８、９）内に存在する前記塗装剤を排出するため、前記排出開口（１９、２０）は前記ポンプチャンバ（８、９）に接続されている、請求項４又は５に記載の塗装剤ポンプ（１）。
7. ａ）前記塗装剤ポンプ（１）は、前記ポンプ入口（４、５）及び前記ポンプ出口（６、７）の間の流れが通らない少なくとも１つのデッドスペースを有し、
   ｂ）前記排出開口（１９、２０）は、洗浄工程中に前記デッドスペースから前記塗装剤を除去するために、前記デッドスペースに開口しており、及び／又は、
   ｃ）前記排出開口（１９、２０）は、前記排出媒体が上から前記デッドスペースに導入されるように、上から前記デッドスペースに開口している、請求項１から６のいずれか１項に記載の塗装剤ポンプ（１）。
8. ａ）前記排出開口（１９、２０）は、前記入口弁（１５、１６）を洗浄するため、前記入口弁（１５、１６）に開口しており、及び／又は、
   ｂ）前記排出開口（１９、２０）は、上から前記入口弁（１５、１６）に開口しており、及び／又は、
   ｃ）前記排出開口（１９、２０）は、前記入口弁（１５、１６）が閉じた状態で前記排出媒体が前記ポンプチャンバ（８、９）に流れ込むことができるよう、前記弁体の下流で前記入口弁（１５、１６）に開口しており、及び／又は、
   ｄ）前記入口弁（１５、１６）の前記閉じバネ（２４、２５）は、バネ座に支持され、前記弁体（２６、２７）を弁座に押し付けており、前記排出開口（１９、２０）は前記バネ座に開口しており、及び／又は、
   ｅ）前記入口弁（１５、１６）の前記閉じバネ（２４、２５）は前記バネ座の底（３０）に支持された弦巻バネであり、前記排出開口（１９、２０）は前記バネ座の底（３０）に開口しており、及び／又は、
   ｆ）前記排出開口（１９、２０）は、前記弦巻バネと実質的に同軸に、前記バネ座の底（３０）に開口している、請求項４から７のいずれか１項に記載の塗装剤ポンプ（１）。
9. 前記塗装剤ポンプ（１）又は前記排出媒体の供給ライン（２１）に組み付けられており、前記排出開口（１９、２０）を通り前記塗装剤ポンプ（１）に流れる供給流を制御する、制御可能な排出弁（２２、２３）を備える、請求項２から８のいずれか１項に記載の塗装剤ポンプ（１）。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の塗装剤ポンプ（１）を少なくとも１つ備える、塗装剤システム、特に、塗装システム。
11. ポンプ入口（４、５）及びポンプ出口（６、７）を備える塗装剤ポンプ（１）、特に、請求項１から９のいずれか１項に記載の塗装剤ポンプ（１）から、塗装剤を除去するための洗浄法であって、
    前記ポンプ入口（４、５）及び前記ポンプ出口（６、７）に加えて前記塗装剤ポンプ（１）に設けられている洗浄開口（１９、２０）によって前記塗装剤ポンプ（１）内にある塗装剤を除去する工程を備える、洗浄法。
12. 前記洗浄開口（１９、２０）は、前記塗装剤ポンプ（１）、特に、前記ポンプ出口（６、７）から、前記塗装剤ポンプ（１）内に存在する前記塗装剤を排出するために、排出媒体、特に、吹出空気が前記塗装剤ポンプ（１）に導入される排出開口（１９、２０）である、請求項１１に記載の洗浄法。
13. 以下の工程（Ｓ１−Ｓ７）、
    ａ）第１の塗装剤で前記塗装剤ポンプ（１）を運転する工程、
    ｂ）前記塗装剤ポンプ（１）が他の塗装剤を輸送しないよう前記塗装剤ポンプ（１）のスイッチを切る工程、
    ｃ）前記塗装剤ポンプ（１）内に残存する塗装剤を、特に前記ポンプ出口（６、７）を介して、排出するために、吹出開口（１９、２０）を介して吹出空気を供給する工程、
    ｄ）吹出空気と洗浄剤の混合物を前記吹出開口（１９、２０）を介して、特にパルス状に、供給する工程、
    ｅ）洗浄剤を前記ポンプ入口（４、５）を介して供給し、前記洗浄剤で前記塗装剤ポンプ（１）を洗浄する工程であって、前記洗浄剤は前記ポンプ出口（６、７）を介して洗い流された前記塗装剤と共に排出される、工程、
    ｆ）前記塗装剤ポンプ（１）内にある前記洗浄剤を、特に前記ポンプ出口（６、７）を介して、排出するために、前記吹出開口（１９、２０）を介して吹出空気を供給する工程、
    ｇ）第２の塗装剤で前記塗装剤ポンプ（１）を運転する工程、
    のうち少なくとも１つを、特に以上の順番で、備える、請求項１２に記載の洗浄法。

Images