JP2572338B2 - 塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固形分を多く含有する
塗料を建造物または建築用部材等の被塗装物の内外面に
噴霧塗装するための往復動ポンプを主体とした塗装装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固形分を多く含有し、かつ粘度が
比較的高い塗料を建造物に噴霧塗装する場合、簡便な塗
装方式としては図６のように小型のホッパータンクに少
量の塗料を入れ、圧縮空気を先端ノズルから噴出させる
ことにより、自重で落下する塗料を空気流に吸引させて
噴霧塗装する塗装装置がある。また別の方式としては、
チューブポンプ或いはモノポンプ等の回転式ポンプ、ま
たは往復動式のピストンポンプを利用して塗料を圧送
し、エアースプレーガンから噴霧塗装する方式があっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の塗装方式のものは、噴霧塗装する場合、小型のホッ
パータンク付塗装器具を手に持って操作するため、ホッ
パータンクの容量は小さく、従って一度にタンクに投入
される塗料は少量であって小面積の被塗装面しか塗装で
きず、広い面積を塗装するにはタンクに何回も塗料を補
充しなければならないので極めて煩雑であり、噴霧塗装
の作業性が悪い上、作業者にとって重労働である等の問
題があった。一方、後者の塗装方式は塗料の圧送を機械
化して塗装の作業性を向上しようとした試みも実行され
ているが、これらの塗装方式では、噴霧塗装の際、スプ
レーガンの引金の開閉操作と、ポンプを駆動する圧縮空
気の開閉作動の不一致から塗料圧力が過加圧となって安
定した噴霧塗装ができない欠点がある上、固形分を多く
含有する塗料をポンプ内に吸込ませて圧送させるこの種
の塗装装置では、チューブポンプにあっては合成ゴム製
のチューブが早期に磨耗、破損するとか、モノポンプに
あっても合成ゴム製または合成樹脂製のポンプ要部の部
品が早期に磨粍、破損する等の問題点があり、往復動ポ
ンプにあっても塗料がポンプ室内で沈降し、ポンプ部品
に固着するため圧送不能に陥いる等の問題点があった。
そこで、本発明は上記した従来の各種装置の問題点に鑑
み、これを解決するものであって、往復動ポンプのポン
プ室内で発生する塗料のポンプ部品への固着と、ポンプ
内での滞積を防止し、塗料が安定的にスプレーガンまで
圧送できるための塗装装置を提供することを目的とした
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する手段
として、本発明は、スプレーガンの引金の閉止操作と同
期してポンプへの圧縮空気の供給を閉止し、ポンプの作
動を停止することで塗料圧力の過加圧を防ぐことのでき
る圧力作動弁機構を設け、さらには、往復動ピストンポ
ンプのバルブ機構に塗料の付着と滞積を防止するため外
表面に合成ゴムを貼付し、ボールバルブの表面に耐磨耗
性向上と塗料の付着防止のためのセラミックコーティン
グを施し、かつ塗料の沈降を防止するためポンプのスト
ロークを自在に変更できるストローク調整機構を設ける
ことにより固形分の多い塗料を安定的に塗装できるよう
な機能をもった塗装装置である。

【０００５】

【作用】塗料ポンプに導かれた塗料は、ポンプの上昇工
程時に開弁するポンプ入口弁からポンプ内に流入し、ポ
ンプが下降行程に転ずると開弁するピストンバルブ内を
経てポンプ吐出口へ流出し、吐出ホースを介してスプレ
ーガンに至り、スプレーガンの引金を引くと上記塗料と
スプレーガンに送られる圧縮空気との作用で上記塗料は
霧化して塗装することができる。またスプレーガンの引
金を閉じると圧力作動弁機構の作動でポンプ駆動用の圧
縮空気の供給が断たれポンプは作動停止し、ポンプおよ
びホース内の塗料圧力は過加圧以下のスプレー時の圧力
に維持されてスプレーガンの塗装作業の再開時、多量の
塗料の噴出が防止される。さらに塗料の性状に応じてポ
ンプストローク長はストローク調節機構で調節され塗料
の吸込みと吐出の流動を円滑にすることができる。

【０００６】

【実施例】本発明の構成を図面に示す一実施例について
以下詳細に説明する。本発明の塗装装置全体は図１およ
び図２に示すように、１は塗料タンクで固形分の多い塗
料を収容し、２は塗料ポンプで可搬式架台１５に搭載さ
れている。３はスプレーガンであって、塗料タンク１と
塗料ポンプ２とは吸込みホース４で連結され、塗料ポン
プ２とスプレーガン３とは塗料ホース５で連結されてい
る。また塗料ポンプ２のポンプ液吐出口に取付けたドレ
ンバルブ６を介してドレンホース７が連結されホースの
他端は塗料タンク１内に落し込まれている。塗料ポンプ
２はこれを作動する往復動型エアーモータ８に直結さ
れ、該エアーモータ８にはストローク調節機構９が取付
けられている。さらに圧縮空気源（図示省略）の取入口
１０とスプレーガン３との間はエアーレギュレータ１１
を取付けたエアーホース１２で連結され、一方取入口１
０とエアーモータ８との間にはエアーレギュレータ１３
と共に、後記する圧力作動弁機構１４が設けられてい
る。これによって、固形の多い塗料を収容した塗料タン
ク１の塗料は吸込みホース４を経由して塗料ポンプ２に
吸込まれ、塗料ポンプ２は往復動型エアーモータ８の往
復運動に追随して塗料を吸込み、かつ吐出するが、エア
ーモータ８および塗料ポンプ２の駆動ストローク長さは
ストローク調節機構９の操作により任意の長さに調整さ
れ、ポンプ吐出量はこのストロークの長さに応じて変化
する。そして塗料ポンプ２から吐出された塗料は塗料ホ
ース５を経由してスプレーガン３へ圧送されると共に、
圧縮空気源からエアーホース１２を介して送気された圧
縮空気はスプレーガン３の引金操作により噴出し、これ
に伴って塗料は霧化して被塗装面へ噴霧塗装される。作
業を中断する場合はポンプ液吐出口に接続されたドレン
バルブ６を開弁することにより塗料圧力が解除され、塗
料はドレンホース７を経由してタンク１内へ排出され
る。このように構成された塗装装置において、本発明は
塗料ポンプ２は塗料の付着防止手段が施され、また塗布
の際の引き金操作に伴う塗料の噴出防止手段としての圧
力作動弁機構１４を備えているので、これについて以下
詳細に説明する。

【０００７】本発明の塗料ポンプ２を図３で説明する
と、塗料ポンプ２のシリンダ１６は下端に塗料入口弁部
１７が設けられ、上端に塗料出口１９を有するポンプヘ
ッド１８が接続されていて、該ポンプヘッド１８上にエ
アーモータ８を連結するコネクチングチューブ２０が取
付けられている。コンロッド２１はコネクチングチュー
ブ２０およびシリンダ１６内に上下動可能に挿入され、
その上端はエアーモータ８の作動軸に連結され、コネク
チングチューブ２０内において摺動自在のシール部２２
が施されている。またコンロッド２１の下端には段部２
４を設けてピストンロッド２３が連結され、その先端に
弁体２５が取付けられている。該弁体２５に対応するよ
うに弁座２７を有するピストン２６を該ピストンロッド
２３の段部２４と弁体２５との間に上下に摺動可能に嵌
合すると共に、該ピストン２６にシール２９を装着して
シリンダ１６との間に摺動可能に嵌合することによっ
て、下部シリンダ室３０と上部シリンダ室３１が形成さ
れ、さらにピストン２６には上部シリンダ室３１に連通
する連通部２８が穿設されている。また下端の塗料入口
弁部１７には通路３３が穿設されているカバーストッパ
３２が取付けられ、内部にボールバルブ３４が遊嵌され
ており、弁座３５部分に塗料付着防止用の合成ゴム製の
クッションが装着され、他方ボールバルブ３４の外表面
にセラミックコーティングが施されている。

【０００８】これによって、エアーモータ８に接続され
ているコンロッド２１が上昇方向に作動すると、先端の
弁体２５はピストン２６の弁座２７に当接した状態でピ
ストン２６と共に上方向に移動する。この所定のストロ
ーク長さの上方向に移動の間、下部シリンダ室３０はシ
ール２９および弁体２５の密閉作用で真空状態になるた
め、タンク１内の塗料は吸込みホース２を経由して塗料
入口弁部１７に導かれボールバルブ３４を押上げて下部
シリンダ室３０に流入すると共に、すでに上部シリンダ
室３１に流入している塗料は、このピストン２６の上動
で加圧されるため、ポンプヘッド１８の塗料出口１９か
ら塗料ホース５へ圧送されてスプレーガン３より噴霧塗
装される。ついで、エアーモータ８の作動方向が下降方
向に転ずると、ピストン２６はシール２９によってシリ
ンダ１６と圧接しているのでピストンロッド２３のみが
下動し、コンロッド２１の下動によって弁体２５は弁座
２７より離間して開弁する。これによってボールバルブ
３４は重力で落下し塗料入口弁部１７の弁座３５に着座
当接して塗料入口弁部１７を閉弁する。やがてピストン
２６の上端がピストンロッド２３の段部２４に当接する
ことによって一体に下方向に移動するので、下部シリン
ダ室３０内の塗料はピストン２６の開弁した弁座２７部
分から連通部２８を経て上部シリンダ室３１に流入す
る。再びエアーモータ８の作動方向が上昇方向に転ずる
と前述と同様に下部シリンダ室３０に塗料が導かれると
共に、すでに上部シリンダ室３１に流入している塗料は
加圧されてポンプヘッド１８の塗料出口１９から塗料ホ
ース５へ圧送される。こうした塗料の流動の過程で塗料
入口弁部１７の内面には塗料の固形分が付着し、堆積し
て行く現象があり、やがてボールバルブ３４の動きが拘
束される事態にまでに至り塗料の吸い込みが不能とな
る。しかしこうした現象の発生を防止するため塗料入口
弁部１７の内面には合成ゴム製の弁座３５が装着されて
いるので、塗料入口弁部１７内面への塗料付着はなく、
またボールバルブ３４の外表面はセラミックコーティン
グされているためボールバルブ３４表面への塗料付着或
いはボールの傷発生が防止される。さらにストローク調
節機構９を調節して塗料ポンプ２のストロークを短くす
ると上昇、下降行程の切換えが頻繁になるため、ポンプ
室内の塗料の流動が激しくなり、結果として塗料入口弁
部１７、ピストン２６の周辺での塗料固形分の付着、堆
積を予防することができる。

【０００９】本発明の圧力作動弁機構１４を図４および
図５によって説明すると、圧縮空気の給入口３６はエア
ーフィルタ３７を介してシリンダ３８の上部エアー室３
９に連通している。上部エアー室３９の上部にはエアー
モータ８へ圧縮空気を供給する供給口４０および排気口
４２が設けられ、夫々供給口４０には弁座を設けた連通
孔４１が穿設され、排気口４２には連通孔４３が穿設さ
れている。またシリンダ３８の下部にはスプレーガン３
側の供給口４４に通ずる下部エアー室４５が設けられて
いる。さらにシリンダ３８にはピストン４６を摺動自在
に嵌合すると共に、ピストン４６とシリンダ３８下端と
の間にバネ５２を張設する。該ピストン４６は上端に筒
状のエアーバルブ４７を設けた略逆傘形状に形成され、
ピストン４６上面側とシリンダ３８の下端の開口部４８
との間に連通孔５０が穿設され、開口部４８の上部に弁
座部を設けたバルブ作動室４９が形成され、さらに連通
孔５０にオリフィス５１が穿設されている。ピストン４
６にはバルブステム５３を摺動自在に嵌合すると共に、
バルブステム５３の下端に開閉弁体５４、上端に排気弁
５５を夫々有し、該開閉弁体５４とピストン４６のバル
ブ作動室４９との間にバネ５６を張設されている。さら
に上部エアー室３９の上端側とスプレーガン３に通ずる
供給口４４との間に空気絞り弁５７が取付けられてい
る。

【００１０】このように構成されているので、供給口４
０および供給口４４の下流側のエアーレギュレータ１３
およびレギュレータ１１を閉弁し、空気絞り弁５７も閉
弁する。この時点で、ピストン４６はバネ５２によって
シリンダ３８の上方に位置しているので、エアーバルブ
４７は供給口４０の連通孔４１の弁座に当接して圧縮空
気の供給口４０との流路は遮断状態となっていると共
に、バルブステム５３の排気弁５５を排気口４２の連通
孔４３との間に間隙が形成されて連通状態となってい
る。この状態から圧縮空気の給入口３６より圧縮空気を
供給すると、空気はエアーフィルタ３７を経てシリンダ
３８の上部エアー室３９に導かれ、バネ５２の張力に抗
してピストン４６を下方に押下げる。これによりピスト
ン４６に嵌合しているバルブステム５３は、バネ５６の
張力によって該バルブステム５３を下方に引張り、排気
弁５５を閉弁すると共に、ピストン４６の下動によって
供給口４０の連通孔４１の弁座と離間して圧縮空気の給
入口３６との間に流路が形成されるが、供給口４０の下
流測のエアーレギュレータ１３が閉弁しているので、エ
アーモータ８に圧縮空気が供給されず作動しない。それ
と同時にピストン４６はオリフィス５１によって下部エ
アー室４５に給入口３６側の圧縮空気が流入するが、供
給口４４の下流側のエアーレギュレータ１１が閉弁して
いるので、スプレーガン３に圧縮空気が供給されず作動
しない。そのためシリンダ３８の上部エアー室３９と下
部エアー室４５との空気圧力は等しくなりピストン４６
はバネ５２の張力で再び上方へ押し上げられエアーバル
ブ４７は閉弁する。つぎにスプレーガン３へ霧化用の圧
縮空気を供給するためエアーレギュレータ１１を開弁し
て圧力調整した後、スプレーガン３の引金を引くと、ス
プレーガン３より圧縮空気が噴出しシリンダ３８の下部
エアー室４５側の空気圧力が上部エアー室３９より降下
するため、ピストン４６が下方向へ移動しエアーバルブ
４７は開弁すると共に、排気バルブ５５は閉弁する。こ
の状態でエアーモータ８側のエアーレギュレータ１３を
開弁して所定の圧力調整をすると、エアーモータ８は作
動して塗料ポンプ２は塗料の吸込み活動を開始し、塗料
が塗料ホース５を経てスプレーガン３に送られ塗料は噴
霧される。さらにスプレーガン３の引金を閉じると、オ
リフィス５１および開弁した空気絞り弁５７の開口部を
通して下部エアー室４５と上部エアー室３９とが連通し
ているので、両エアー室間の圧力差がなくなりバネ５３
の張力でピストン４６は上方へ移動してエアーバルブ４
７が閉弁する。このためエアーモータ８への圧縮空気の
供給が断たれエアーモータ８は作動を停止し、同時に排
気バルブ５５が開弁するため供給口４０内の圧縮空気は
外部へ排気される。これによって、スプレーガン３の開
閉操作による作動再開時の塗料の噴出しは確実に防止す
ることができる。なお空気絞り弁５７はスプレーガン３
の引金閉止とエアーモータ８の停止との時間差を規制す
るため弁開度は適宜調整される。

【００１１】

【発明の効果】上記実施例によって具体的に説明したよ
うに本発明は、圧力作動弁機構をエアーモータとスプレ
ーガンの圧縮空気回路に設けたことによりスプレーガン
の引金操作で塗料の噴霧作業を停止した時エアーモータ
の作動、即ち塗料ポンプの作動と同期して停止させるこ
とができるので、再びスプレーガンの塗装作業の再開
時、スプレーガンへの塗料の過圧に伴なう多量の塗料の
噴出という悪現象を確実に防止することができる。ま
た、ストローク調整機構によって塗料ポンプ内での塗料
の流動性が良く塗料の堆積がなく、さらにポンプ内の弁
座部の合成ゴムの装着、およびボールバルブのセラミッ
クコーティング処理でこれらの部分の塗料の付着が防止
されるため塗料ポンプは円滑に塗料を圧送できる等、固
形分を多く含有する塗料を工業用ポンプで能率的に塗装
作業することができる優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装装置全体の外観斜視図

【図２】同じく本発明の塗料回路およびエアー回路の説
明図

【図３】同じく本発明の塗料ポンプの縦断側面図

【図４】同じく本発明の圧力作動弁機構縦断正面図

【図５】同じく本発明の圧力作動弁機構縦断側面図

【図６】従来例を示す縦断側面図

【符号の説明】

１ 塗料タンク ２ 塗料ポンプ ３ スプレーガン ８ エアーモータ ９ ストローク調節機構 １４ 圧力作動弁機構 １７ 塗料入口弁部 ３４ ボールバルブ ３５ 弁座

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプのストローク長さの調節機構を具
   備し圧縮空気圧を駆動源とする往復動ポンプと、該往復
   動ポンプで塗料タンク内の固形分の多い塗料を開閉操作
   で噴霧塗布するスプレーガンと、塗料タンクと往復動ポ
   ンプとスプレーガンとの間を連結する塗料流路と、圧縮
   空気圧の駆動源とスプレーガンとの間を連結するエアー
   流路と、該エアー流路にスプレーガンの閉止時、上記往
   復動ポンプを自動的に停止させ、スプレーガンの塗装開
   始時に塗料圧力の過加圧による塗料の噴出を防止する圧
   力作動弁機構とを備えたことを特徴とする塗装装置。
2. 【請求項２】 往復動ポンプのバルブ機構に塗料の付着
   と滞積を防止する合成ゴムよりなる塗料付着防止材を施
   すと共に、該バルブ機構に配置したボールバルブ表面に
   塗料の付着と磨耗防止のセラミックコーティングによる
   付着防止材を施してなることを特徴とする請求項１の塗
   装装置。