JP2656014B2 - 自動調節式ダイコータ塗料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定量ポンプにより
塗料をダイコータに供給する自動調節式ダイコータ塗料
供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイコータで帯状材を精密塗装する場
合、定量の塗料をダイコータに常時供給しなければ、帯
状材表面に形成される塗膜厚みに変動を来し、美麗な塗
布面を均一に形成することができない。そのため、従
来、ダイコータへの塗料供給装置としては、塗料が収容
された塗料容器と、塗料容器の塗料液面より低い位置に
設置された定量ポンプと、塗料容器の内部から延びて定
量ポンプの吸引側に接続された第１塗料配管と、定量ポ
ンプの吐出側から延びてダイコータに接続された第２塗
料配管とからなり、上記定量ポンプにより塗料容器の塗
料をダイコータに定量供給する塗料供給装置が用いられ
ている。

【０００３】この種の塗料供給装置としては、例えば特
開平７−２４３９３号公報で図２に示すものが開示され
ている。図２において、１は塗料容器、２は定量ポン
プ、３は第１塗料配管、４は第２塗料配管、５はダイコ
ータである。

【０００４】上記定量ポンプ２には、定量性の高いギヤ
ポンプ等が使用されるが、これらのポンプは自吸性に乏
しく、塗料供給を開始する際に塗料容器１から塗料を自
力で吸い上げることができない。そのため、図２に示す
ように、定量性は低いが自吸性の高いダイヤフラムポン
プ等の自吸式ポンプ６を併設し、定量ポンプ２の吸引側
２ａ近傍で第１塗料配管３から分岐させた配管を自吸式
ポンプ６の吸引側６ａに接続するとともに、吐出側６ｂ
には塗料を塗料容器１に送り返すための還流用配管７を
接続している。これにより、自吸式ポンプ６によって塗
料容器１から吸い上げられた塗料で定量ポンプ２の吸引
側２ａの第１塗料配管３を満たすプライム操作（呼び水
注入操作）を行った後、自吸式ポンプ６を停止する。そ
して、定量ポンプ２を駆動してダイコータ５への塗料供
給を開始し、塗装作業を行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】定量ポンプの駆動が開
始された後は、塗料容器１から定量ポンプ２への塗料供
給は第１塗料配管３を介してサイフォン作用により継続
的に行われるが、塗装作業の進行にしたがって塗料容器
１内の塗料液面Ｔが低下すると、これに伴って定量ポン
プ２の吸引側２ａの背圧も低下するという問題がある。
本来、定量ポンプ２はかなり精度よく一定量の塗料を送
り出すことができるが、背圧の低下によって負荷変動を
生じ、ダイコータ５への塗料供給量にも僅かに変化を生
じることになる。

【０００６】上記のような定量ポンプ２の背圧低下を防
止するため、図２に示すように、塗料容器１を円弧状の
案内レール９に沿って移動可能な載置台８に固定載置
し、塗料の減少に応じて載置台８を移動させ、塗料容器
１を上昇させながら傾斜させる傾動機構１０により、塗
料液面Ｔの高さを一定に維持する方法が上記公報に開示
されている。なお、塗料容器１を傾斜させたときにも支
障がないように、上記第１塗料配管３および還流用配管
７の塗料容器側の部分はフレキシブルチューブで形成さ
れている。

【０００７】しかしながら、このような傾動機構１０は
設備が大型になるうえに、載置台８を移動させる駆動装
置、および定量ポンプ２の背圧を検知し、その検知結果
に基づき載置台８の移動量を制御する制御装置が必要と
なり、設備が複雑で、かつ高価なものになるという問題
がある。また、塗装工程によっては、塗装仕様が塗料の
種類や塗装色など多品種にわたる場合があり、それぞれ
に異なる塗料を収容した複数の塗料容器ごとに、上記傾
動装置１０を有する塗料供給装置を装備した場合には上
記問題点はさらに顕著なものとなる。

【０００８】そこで、本発明は、簡易かつ安価な設備で
定量ポンプの背圧を一定に維持することができ、ダイコ
ータへの精密塗料供給を可能にした自動調節式ダイコー
タ塗料供給装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及びその作用効果】上記目
的を達成するため本発明にかかる自動調節式ダイコータ
塗料供給装置は、塗料を収容した塗料容器と、定量ポン
プと、塗料容器の内部から延びて定量ポンプの吸引側に
接続された第１塗料配管と、定量ポンプの吐出側から延
びてダイコータに接続された第２塗料配管とからなり、
上記定量ポンプにより塗料容器の塗料をダイコータに供
給するダイコータ塗料供給装置において、上記塗料容器
を気密容器とするとともに、上記塗料容器の塗料液面を
圧縮気体で加圧するように圧縮気体供給系を上記塗料容
器に接続し、塗料液面の低下による第１塗料配管内の塗
料圧力の変動に応じて塗料容器に供給される圧縮気体の
圧力を制御する自動圧力制御弁を上記圧縮気体供給系に
設けたものである。

【００１０】上記自動調節式ダイコータ塗料供給装置で
は、塗料を収容した気密状態の塗料容器に、圧縮気体供
給系を介して圧縮気体が供給される。すると液面を加圧
された塗料が第１塗料配管に送り出されて定量ポンプの
吸引側まで充満し、プライム操作が完了する。その後、
定量ポンプを駆動してダイコータへの塗料供給を開始
し、塗装作業を行う。

【００１１】塗装作業の進行にしたがって塗料容器内の
塗料が減少し、塗料液面が低下すると、塗料液面から第
１塗料配管の最上部までの高さが増加することにより、
第１塗料配管内の塗料圧力が低下する。定量ポンプへの
塗料供給をサイフォン作用によってのみ行う場合、第１
塗料配管内の塗料圧力の低下は定量ポンプの背圧変動に
つながるが、本発明では上記塗料圧力の低下を塗料容器
に供給する圧縮気体の圧力制御によって補償する。すな
わち、上記自動圧力制御弁により、第１塗料配管内の圧
力変動に応じて圧縮気体の圧力を制御し、これにより第
１塗料配管内の塗料圧力をほぼ一定に維持し、定量ポン
プの背圧変動を抑える。

【００１２】塗料液面の低下による第１塗料配管内の圧
力変動は、第１塗料配管と上記自動圧力制御弁の圧力検
出部との間を塗料圧力検出用導管で連結することによっ
て検出され、この検出圧力をほぼ一定にするように自動
圧力制御弁は圧縮気体の圧力を制御する。あるいは、第
１塗料配管に圧力センサを設け、このセンサによって電
気的に検出された塗料圧力に基づき、上記自動圧力制御
弁を作動させるようにしてもよいし、第１塗料配管の圧
力変動に連関する塗料液面の低下をフロート等によって
検知し、この低下に応じて自動圧力制御弁を作動させて
もよい。

【００１３】このように、本発明によれば、気密状態の
塗料容器に、自動圧力制御弁を有する圧縮気体供給系を
接続しただけの簡易かつ安価な設備で、塗料容器内の液
面低下にかかわらず第１塗料配管内の塗料圧力をほぼ一
定に維持することができる。これにより、定量ポンプに
おける背圧変動を抑えることができ、ダイコータへの精
密塗料供給が可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に
おいては、圧縮気体を圧縮空気で代表させることとす
る。本発明にかかるダイコータ塗料供給装置は、図１に
示すように、塗料が収容された塗料容器１を有してお
り、通常、ダイコータへの塗料供給に用いられる塗料容
器１はドラム缶で与えられる。塗料容器１の内部からは
第１塗料配管であるサイフォン管３が延びている。サイ
フォン管３は略コ字状をなし、一端が塗料容器１の底部
近傍に位置するとともに、他端は定量ポンプ２の吸引側
２ａに接続されている。定量ポンプ２には、ギヤポンプ
等の定量性の高いポンプが使用され、通常は塗料容器１
内の塗料液面Ｔより低い位置に設置される。

【００１５】上記定量ポンプ２の吐出側２ｂには第２塗
料配管である塗料供給管４の一端が接続され、その他端
がダイコータ５の塗料供給口５ａに接続されている。ダ
イコータ５の内部には、塗料供給口５ａと連通し、かつ
ダイコータの巾方向に延びるマニホールド５ｂ、および
マニホールド５ｂから延びてダイコータ５の先端部に開
口するスロット５ｃが形成され、塗装時には上記スロッ
ト５ｃから塗料を吐出してダイコータ５の先端部近傍を
矢印Ａ方向に連続的に搬送される帯状基材Ｗに塗布を施
す。なお、上記ダイコータ５は、単層タイプまたは２層
以上の多層タイプのいずれであってもよい。

【００１６】上記塗料容器１は気密容器であり、その上
部に圧縮空気供給系１１が接続されている。圧縮空気供
給系１１は、圧縮空気供給源１２と、この圧縮空気供給
源１２から塗料容器１まで延びており、途中に自動圧力
制御弁であるダイヤフラム式自力式制御弁１３と圧力計
１４を設けた配管１５とから構成される。上記制御弁１
３の圧力検出部とサイフォン管３の最上部近傍との間は
塗料圧力検出用導管１６によって連結されており、これ
により上記制御弁１３は塗料容器１の塗料液面Ｔの低下
に伴うサイフォン管３内部の圧力変動を検出できるよう
になっている。また、上記配管１５は圧力計１４と塗料
容器１との間で分岐し、その先端にリリーフ弁１７が設
けてある。

【００１７】なお、本実施形態では圧縮空気供給系１１
を塗料容器１の上部に接続したが、塗料容器１内に供給
された圧縮空気が塗料液面Ｔを加圧するようになってい
れば、圧縮空気供給系１１の接続位置は塗料容器１の側
部または下部でもよい。

【００１８】つぎに、上記構成からなるダイコータ塗料
供給装置におけるプライム操作および塗料供給動作につ
いて説明する。まず、定量ポンプ２のプライム操作にお
いて、圧縮空気供給源１２により圧縮空気を塗料容器１
に配管１５を介して供給する。塗料容器１の内部に供給
された圧縮空気は塗料液面Ｔを加圧し、これにより塗料
がサイフォン管３内部に押し出される。このとき、圧縮
空気の圧力は制御弁１３によって設定されるが、塗料容
器１であるドラム缶は通常耐圧構造になっていないた
め、高圧の圧縮空気を供給することはできない。

【００１９】しかし、その圧力は塗料液面Ｔからサイフ
ォン管３の最上部までの高さＨよりも少し大きい圧力ヘ
ッドが得られれば十分である。具体的には、塗料容器１
に収容されている塗料が少ない場合でも上記高さＨは
１．５ｍ程度であり、そのときの圧縮空気の圧力は０．
１８kgf/cm²（ゲージ圧、以下に同じ。）程度の低圧で
足りる。一方、塗料の収容量が多く上記高さＨが小さい
場合にはその圧力はさらに低くてもよく、０．１kgf/cm
²以下の低圧で足り得る。なお、上記リリーフ弁１７を
０．２kgf/cm²程度に設定しておけば、塗料容器１に異
常圧力が作用することがなく、安全性が確保される。

【００２０】上記のようにしてサイフォン管３内部に押
し出された塗料が定量ポンプ２の吸引側２ａまで満たさ
れると、プライム操作は完了する。この状態で定量ポン
プ２の駆動を開始すると、塗料がサイフォン管３を介し
て定量ポンプ２にサイフォン作用によって継続的に供給
される。定量ポンプ２の吐出側２ｂから送り出された塗
料は、塗料供給管４および弁１８を介してダイコータ５
の塗料供給口５ａに供給される。そして、ダイコータ５
に供給された塗料は、マニホールド５ｂを経てスロット
５ｃから吐出し、連続搬送される帯状基材Ｗの表面に塗
布される。

【００２１】塗装作業の進行につれて塗料容器１内の塗
料が減少し、塗料液面Ｔが徐々に低下すると、塗料液面
Ｔからサイフォン管３の最上部までの高さＨが増加する
ことにより、サイフォン管３内部の塗料圧力が低下す
る。この塗料圧力の低下を上記導管１６を介して検出し
た制御弁１３は、塗料圧力をほぼ一定に維持するよう
に、塗料容器１に供給する圧縮空気の圧力を自動調節す
る。具体的には、塗料の比重量γ、塗料液面の低下量Δ
ｈとしたときに、圧縮空気の圧力をプライム操作時の圧
力からΔｐ＝γ・Δｈだけ上昇させる制御を行う。な
お、圧縮空気の圧力は大きくても、塗料容器１の塗料残
量が少ない場合のプライム操作時に必要とされる０．１
８kgf/cm²程度である。

【００２２】以上に説明したように、本実施形態の自動
調節式ダイコータ塗料供給装置によれば、気密状態の塗
料容器１に、ダイヤフラム式自力式制御弁１３を有する
圧縮空気供給系１３を接続しただけの簡易かつ安価な設
備で、塗料容器１内の液面低下にかかわらずサイフォン
管３内の塗料圧力をほぼ一定に維持することができ、定
量ポンプ２の背圧変動を抑えることができる。これによ
り、定量ポンプ２の高い精度を維持することができ、ダ
イコータ５への精密塗料供給が可能になる。

【００２３】また、塗料容器１を耐圧容器とすれば高圧
圧縮空気の供給が可能になるので、サイフォン管３を高
さを高く形成することもできるし、定量ポンプ２を塗料
容器１より高位に設置することもできる。

【００２４】なお、本実施形態では自動圧力制御弁とし
てダイヤフラム式自力式制御弁を用いたが、同様の機能
を有するものであれば使用でき、例えば、圧縮空気の圧
力制御に必要な作動動力を外部から供給される他力式制
御弁を使用しても同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる自動調節式ダイコータ塗料供
給装置の概略構成図である。

【図２】 従来のダイコータ塗料供給装置の一例を示す
概略構成図である。

【符号の説明】

１…塗料容器、２…定量ポンプ、２ａ…定量ポンプの吸
引側、２ｂ…定量ポンプの吐出側、３…サイフォン管
（第１塗料配管）、４…塗料供給管（第２塗料配管）、
５…ダイコータ、１１…圧縮空気供給配管系（圧縮気体
供給配管系）、１３…自動圧力制御弁（ダイヤフラム式
自力式制御弁）、Ｔ…塗料液面。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗料を収容した塗料容器と、定量ポンプ
   と、塗料容器の内部から延びて定量ポンプの吸引側に接
   続された第１塗料配管と、定量ポンプの吐出側から延び
   てダイコータに接続された第２塗料配管とからなり、上
   記定量ポンプにより塗料容器の塗料をダイコータに供給
   するダイコータ塗料供給装置において、 上記塗料容器を気密容器とするとともに、上記塗料容器
   の塗料液面を圧縮気体で加圧するように圧縮気体供給系
   を上記塗料容器に接続し、塗料液面の低下による上記第
   １塗料配管内の塗料圧力の変動に応じて塗料容器に供給
   する圧縮気体の圧力を制御する自動圧力制御弁を上記圧
   縮気体供給系に設けたことを特徴とする自動調節式ダイ
   コータ塗料供給装置。