JP3597941B2 - 色替装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色替塗装を行う場合に各色塗料，洗浄エア，洗浄液などの複数の流体の中から一つの流体を択一的に送給する複数のバルブとこれを装着するマニホールドからなる色替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は従来の色替装置を示す断面図及び流体回路図であって、色替装置５０は、塗料ホース５１を介して塗装機５２に接続される流体通路５３を形成したマニホールド５４に塗料バルブ５５が色数分装着されると共に、洗浄エアバルブ５６及び洗浄液バルブ５７が夫々装着され、塗料供給源５８，洗浄エア供給源５９，洗浄液供給源６０から塗料供給配管６１，洗浄エア供給配管６２，洗浄液供給配管６３を介して送給される各色塗料，洗浄エア，洗浄液を前記バルブ５５，５６，５７で択一的に選択してマニホールド５４の流体通路５３から塗料ホース５１を介して塗装機５２に送給するようになされている。
【０００３】
これに用いられている塗料バルブ５５，洗浄エアバルブ５６及び洗浄液バルブ５７は、その側面に塗料供給配管６１，洗浄エア供給配管６２，洗浄液供給配管６３などを接続する接続ポート（流体流入口）６４が形成される共に、底面には、当該各バルブ５５，５６，５７をマニホールド５４に装着した状態でその流体通路５３に連通される塗料流出口（流体流出口）６５が開口形成されると共に、各バルブ５５，５６，５７がエアオペレートバルブである場合には、開閉操作を行うオペレートエア配管６６を接続する接続ポート６７が形成されている。また、塗料バルブ５５についてはこれが塗料循環型のバルブである場合には、塗料供給源５８に塗料を還流させる塗料還流配管６８を接続する接続ポート６９が、夫々当該バルブ５５の側面に形成されている。
【０００４】
そして、各バルブ５５，５６，５７をマニホールド５４に装着して色替装置５０を組み立て、各バルブ５５，５６及び５７の夫々の接続ポート６４に、塗料供給配管６１，洗浄エア供給配管６２及び洗浄液供給配管６３を接続すると共に、接続ポート６７にオペレートエア配管６６を接続し、接続ポート６９に塗料還流配管６８を接続する。
【０００５】
ここで、任意の塗料バルブ５５にオペレートエア配管６６を介してオペレートエアを供給すれば、塗料供給源５８から循環供給されている塗料が、その塗料バルブ５５の塗料流出口６５からマニホールド５４の流体通路５３を通って塗装機５２に供給され，その色の塗料で塗装を行うことができる。また、洗浄エアバルブ５６，洗浄液バルブ５７にオペレートエアを供給すれば、洗浄エア供給源５９，洗浄液供給源６０から供給される洗浄エア，洗浄液が各バルブ５６，５７の塗料流出口６５からマニホールド５４の流体通路５３を通って塗装機５２に供給されるので、色替塗装する場合に、流体通路５３，塗料ホース５１，塗装機５２内に残存する前色塗料を洗浄除去することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各バルブ５５，５６，５７が故障したときや、バルブ内部を点検／洗浄等するときにマニホールドに装着された各バルブ５５，５６，５７を外そうとしても、夫々に接続された多数の配管６１，６２，６３，６６，６８によって、各バルブ５５，５６，５７をマニホールド５４に固定している取付ネジが隠れたり，各配管同士が重なってしまうので、特定のバルブだけを外そうとしても、簡単には外すことができない。特に、最近では、色替装置をコンパクト化するために、夫々のバルブ５５，５６，５７が高密度に実装され、その分、配管類も密集しているので、個々のバルブを外すことは極めて困難であった。
【０００７】さらに、マニホールドに装着された各バルブ５５，５６，５７を外す際に、それに接続されている配管類６１，６２，６３，６６，６８を一度外し、新たに装着されたバルブや、点検／洗浄が終了したバルブに対してもう一度接続しなおさなければならず、その作業が非常に面倒なだけでなく、バルブ交換などに長時間を要するため、ライン稼動中にバルブが故障した場合には迅速に交換することができず、交換作業中はラインを停止しなければならないので生産能率が低下するという問題があった。このような配管類の接続作業に要する手間は、色替装置５０のように多数のバルブを装着している場合はもちろんのこと、流路中に一つのバルブしか介装されていない場合であっても非常に面倒であった。特に、塗料供給配管６１や塗料還流配管６８を着脱するときは、配管内に残存する塗料が流れ出して周囲の床や機器類を汚し易く、このため、塗料バルブ５５の着脱作業終了後に塗料が付着したところを清掃しなければならなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、バルブを高密度で実装しても配管類が邪魔にならずに簡単に着脱することができるだけでなく、バルブを交換するとき等に配管類を接続し直す手間を軽減し、さらに、バルブの交換作業に要する時間を短縮できるようにすることを技術的課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、複数の塗料バルブと、洗浄エアバルブ及び洗浄液バルブがバルブ取付台座に装着されて、塗装時は任意の色の塗料を択一的に塗装機に送給し、塗装終了時に洗浄エア及び洗浄シンナを交互に供給して内部を洗浄する色替洗浄を行う色替装置であって、前記バルブ取付台座は、他の塗装機器へ送給する流体を流通させる流体流出流路を中央に配したブロック状に形成されて、その両側に沿って各塗料バルブを挿し込んで取り付ける複数の取付孔が形成されると共に、該流路の他端に洗浄エアバル ブ及び洗浄液バルブを装着する取付孔が形成され、該取付台座には、流体供給源から供給された流体を流通させる流体流入流路と、前記流体流出流路と、流体供給源に還流する流体を流通させる流体還流流路及びバルブ操作用のオペレートエアを流通させるオペレートエア流路が形成され、各流路はその一方の開口部が取付孔のバルブ装着面に開口形成されると共に、他方の開口部に配管接続ポートが形成され、前記塗料バルブが、塗料を流入する流体流入口、塗料を還流する流体還流口及び塗料を他の塗装機器へ供給する流体流出口を有すると共に、バルブ操作用のオペレートエア流入出口を有する三方弁で形成され、前記洗浄エアバルブ及び洗浄液バルブが、流体流入口、流体流出口を有すると共に、バルブ操作用のオペレートエア流入出口を有するオンオフバルブで形成され、前記各バルブの流体流入口、流体流出口、流体還流口及びオペレートエア流入出口は、バルブを取付孔に挿し込んで装着した状態で、取付孔のバルブ装着面に開口形成された流体流入流路、流体体流出流路、流体還流流路及びオペレートエア流路に直接連通する位置に開口され、該取付孔は、各バルブを挿し込んだだけで位置決めされる断面形状に形成されると共に、各バルブの横断面が取付孔に等しい断面形状に形成されたことを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、バルブの流体流入口、流体流出口、流体還流口及びオペレートエア流入出口がバルブ取付台座のバルブ装着面に開口形成された流体流入流路及び流体流出流路と直接連通する位置に形成されているので、バルブ取付台座に形成された流体流入流路、流体流出流路、流体還流流路、オペレートエア流路に配管類を接続して、バルブをバルブ取付台座に装着すれば、バルブの各開口部はバルブ取付台座に形成された夫々の流路を介して配管類に接続されることとなり、バルブに直接配管類が接続されることがない。
したがって、バルブを交換したり点検／洗浄する場合は、バルブ取付台座から配管類を着脱することなくバルブのみを着脱できる。
【００１１】
このように、バルブ自体に、各配管類を接続する接続ポートを形成する必要がないので、その形状及び構造が極めて簡単になると同時に、製造コストを軽減できる。また、バルブ取付台座に配管類を接続すると共に、各配管類からバルブに連通する流路を形成したので、バルブ自体を本願発明のような構成にすることができる。
さらに、バルブ取付台座自体は稼動部分がないので、故障したり、頻繁に交換することがなく、したがって、一度配管類を接続した後は、バルブを交換するときでも配管類を外す必要はない。
【００１２】
しかも、該取付孔は、例えば略四角形の断面形状に形成されており、各バルブの横断面もこれに等しい断面形状に形成されているので、各バルブを挿し込んだだけでバルブの開口部と取付台座側の流路とを正確に位置決めすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る色替装置を示す流体回路図、図２及び図３はその内部構造を示す斜視図である。
【００１４】
図中１は、塗料供給源２Ｐ，洗浄エア供給源２Ａ，洗浄液供給源２Ｃなどの各塗装流体供給源から送給される各色塗料，洗浄エア，洗浄液などの塗装流体を択一的に選択して塗装機（他の流体機器）４に送給する色替装置であって、エアオペレート型の塗料バルブＶＰ，ＶＰ・・，洗浄エアバルブＶＡ，洗浄液バルブＶＣが、マニホールド（バルブ取付台座）５の長手方向に沿って装着されている。
【００１５】
マニホールド５には、各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣの装着位置に、当該各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣを挿し込む略四角形状の取付孔６Ｐ，６Ａ，６Ｃが形成されると共に、塗料供給源２Ｐ，洗浄エア供給源２Ａ，洗浄液供給源２Ｃから供給される各色塗料，洗浄エア，洗浄液を流入する流体流入流路８と、塗装機４へ送給する流体を流出させる流体流出流路９と、バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣの開閉操作を行うオペレートエアを給排するオペレートエア流路１０が形成されている。
【００１６】
前記流体流入流路８は、その一端側に配管１１を接続する接続ポート８ａが形成されると共に、他端側がバルブ装着面１４となる前記取付孔６Ｐ，６Ａ，６Ｃの内面に夫々開口形成されている。また、前記流体流出流路９は、その一端側に配管１２を接続する接続ポート９ａが形成されると共に、途中から分岐して、分岐流路の先端９ｂ，９ｂ・・が夫々各取付孔６Ｐ，６Ａ，６Ｃのバルブ装着面１４に開口形成されている。さらに、オペレートエア流路１０は、その一端側に接続ポート１０ａが形成されると共に、他端側がバルブ装着面１４となる前記取付孔６Ｐ，６Ａ，６Ｃの内面に夫々開口形成されている。そして、塗料バルブＶＰの取付孔６Ｐには、塗料供給源２Ｐに塗料を還流する流体還流流路１５が形成され、その一端側に配管１６を接続する接続ポート１５ａが形成されると共に、他端側が取付孔６Ｐのバルブ装着面１４に開口形成されている。
【００１７】
また、マニホールド５には、電気信号によりオペレートエアの給排制御を各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣごとに行う本質安全防爆型電磁弁ＳＶ，ＳＶ・・が一体に取り付けられている。この本質安全防爆型電磁弁ＳＶは、その流入口１７ａに洗浄エア供給源２Ａからオペレートエアを送給するオペレートエア配管１３が接続され、流出口１７ｂが前記マニホールド５に形成されたオペレートエア流路１０の接続ポート１０ａに直接接続されると共に、オペレートエア流路１０を大気に開放する排気口１７ｃが形成された三方弁に形成されている。そして、電気信号線１８を介して入力される電気信号により開閉操作され、開成時は流入口１７ａと流出口１７ｂが導通されてオペレートエア流路１０を介して各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣにオペレートエアを供給し、閉成時は流出口１７ｂと排気口１７ｃを導通させてオペレートエア流路１０を大気に開放するように成されている。
【００１８】
一方、前記マニホールド５に装着される各塗料バルブＶＰは、塗料循環型の三方弁で形成され、バルブ本体２０は、当該マニホールド５の取付孔６Ｐに挿し込むだけで正確に位置決めできるように、バルブ本体２０の周面形状がその前記取付孔６Ｐの内面形状に等しく形成されて位置決め手段を構成している。バルブ本体２０には、流体流入口２１から弁室２２内を通り流体流出口２３に至る流路と、前記流体流入口２１から弁室２２内を通り流体還流口２４に至る流路が形成されると共に、エア流入出口２５から給排されるオペレートエアの空気圧により操作されて前記各流路を切り換える弁体２６が配設されて成り、開弁時は前記流体流出口２３に至る流路が導通し、閉弁時は流体還流口２４に至る流路が導通するようになされている。
【００１９】
そして、前記流体流入口２１，流体流出口２３，流体還流口２４，エア流入出口２５は、バルブ本体２０をマニホールド５の取付孔６Ｐに装着した状態で、その取付孔６Ｐのバルブ装着面１４に開口された流体流入流路８，流体流出流路９，流体還流流路１５，オペレートエア流路１０と直接連通する位置に形成されている。なお、２７はバルブ本体２０を取付孔６Ｐに挿入した状態で固定する取付ネジである。
【００２０】
また、洗浄エアバルブＶＡ及び洗浄液バルブＶＣは、洗浄エア供給源２Ａ，洗浄液供給源２Ｃから送給される洗浄エア及び洗浄液の供給／停止を行うオンオフバルブで形成され、バルブ本体３０は、バルブ取付台座５の取付孔６Ａ，６Ｃに挿し込むだけで正確に位置決めできるように、バルブ本体３０の周面形状がその前記取付孔６Ａ，６Ｃの内面形状に等しく形成されて位置決め手段を構成している。バルブ本体３０には、流体流入口３１から弁室３２内を通り流体流出口３３に至る流路が形成されると共に、エア流入出口３４から給排されるオペレートエアの空気圧により開閉操作されて前記流路を導通／遮断する弁体３５が配設されている。
【００２１】
そして、前記流体流入口３１，流体流出口３３及びエア流入出口３４は、バルブ本体３０を取付孔６Ａ，６Ｃに装着した状態で、そのバルブ装着面１４に開口された前記流体流入流路８，流体流出流路９，オペレートエア流路１０と直接連通する位置に形成されている。なお、３６はバルブ本体３０を取付孔６Ａ，６Ｃに挿入した状態で固定する取付ネジである。
【００２２】
以上が本発明の一例構成であって、次にその作用について説明する。まず、マニホールド５に形成された流体流入流路８の接続ポート８ａと、塗料供給源２Ｐ，洗浄エア供給源２Ａ，洗浄液供給源２Ｃとを配管１１で接続し、流体流出流路９の接続ポート９ａと塗装機４とを配管１２で接続し、オペレートエア流路１０の接続ポート１０ａに本質安全防爆型電磁弁ＳＶを介してオペレートエア配管１３を接続し、流体還流流路１５の接続ポート１５ａと塗料供給源２Ｐを配管１６で接続する。そして、マニホールド５の各取付孔６Ｐ，６Ａ，６Ｃに、塗料バルブＶＰ，洗浄エアバルブＶＡ，洗浄液バルブＶＣを差し込んで取付ネジ２７，３６で固定することにより、色替装置１の組立が完了する。
【００２３】
このとき、前記バルブ取付孔６Ｐ，６Ａ，６Ｃ及び各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣの横断面は略四角形状に形成されているので、各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣは、向きを合わせるだけで正確に位置決めされる。そして、各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣの流体流入口２１，３１と、流体流出口２３，３３と、エア流入出口２５、３４が、マニホールド５の流体流入流路８，流体流出流路９，オペレートエア流路１０に直接連通されると共に、これら各流路８，９，１０を介して配管１１，１２，１３に連通され、塗料バルブＶＰの流体還流口２４もマニホールド５の流体還流流路１５に直接連通されると共に、当該流路１５を介して配管１６に連通される。
【００２４】
ここで、任意の本質安全防爆型電磁弁ＳＶに電気信号を入力させると、電磁弁ＳＶの流入口１７ａと流出口１７ｂが連通するので、オペレートエア配管１３から送給されたオペレートエアは、マニホールド５のオペレートエア流路１０に流入される。このとき、本質安全防爆型電磁弁ＳＶはマニホールド５に一体に取り付けられており、その流出口１７ｂから各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣのエア流入出口２５，３４に至るオペレートエア流路１０を極めて短くすることができるので、電気信号の入力と同時に各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣが開閉操作され、電気信号の入力タイミングと開閉タイミングとの間でタイムラグを生ずることがない。
【００２５】
そして、オペレートエアが塗料バルブＶＰのエア流入出口２５に流入されると、その空気圧によって弁体２６が操作されて開弁され、塗料供給源２Ｐから配管１１を通り、マニホールド５の流体流入流路８からバルブ本体２０の流体流入口２１内に送給された塗料が、塗料バルブＶＰの流体流出口２３からマニホールド５の流体流出流路９を通って流出され、配管１２から塗装機４へ送給され、当該色の塗料で塗装を行うことができる。そして、塗装が終了した時点でオペレートエアの供給を停止すると、空気圧が低下し弁体２６が操作されて閉弁され、流体流入口２１内に送給されていた塗料は、流体還流口２４から流体還流流路１５を通って流出され、配管１６を介して塗料供給源２Ｐに還流されて、塗料が循環供給される。
【００２６】
また、色替洗浄を行うときは、洗浄エアバルブＶＡ及び洗浄液バルブＶＣに交互にオペレートエアを供給することにより、これらを交互に開弁すると、洗浄エア供給源２Ａ及び洗浄液供給源２Ｃから送給される洗浄エア及び洗浄液が、マニホールド５の流体流入流路８から当該各バルブＶＡ，ＶＣの流体流出口３３から流体流出流路９を通って流出され、配管１２から塗装機４へ送給され、これにより、前記流体流出流路９，配管１２及び塗装機４内に残存する塗料が洗浄除去される。
【００２７】
そして、いずれか一のバルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣを交換したり，点検／洗浄のため取り外したりする場合は、各流体供給源２Ｐ，２Ａ，２Ｃからの流体の供給を停止させて取付ネジ２７，３６を外せば、バルブ本体２０，３０に配管１１，１２，１３，１６が接続されていないので、バルブ本体２０，３０を取付孔６Ｐ，６Ａ，６Ｃから抜き取るだけで、バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣを簡単に取り外すことができる。また、新しいバルブや点検／洗浄の終了したバルブを装着する場合も、バルブ本体２０，３０を取付孔６Ｐ，６Ａ，６Ｃに差し込んで取付ネジ２７，３６で固定するだけでよく、配管１１，１２，１３，１６を接続し直す手間は一切不要となるので、バルブの交換作業などに要する時間を著しく短縮することができ、ライン稼動中にバルブ交換するときであっても、ラインの停止時間が短縮され、生産能率が著しく低下することもない。
【００２８】
このように、各配管１１，１２，１３，１６は、すべてマニホールド５に形成された各流路８，９，１０，１５の接続ポート８ａ，９ａ，１０ａ，１５ａに接続され、各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣには直接接続されないので、各バルブＶＰ，ＶＡ，ＶＣを交換したり、点検／洗浄したりする場合は、バルブ本体２０及び３０のみを着脱すれば足り、配管１１，１２，１３，１６を外す必要がないので、バルブの着脱作業が極めて簡素化される。
【００２９】
なお、実施例の説明では、マニホールド５にオペレートエアの給排制御を行う本質安全防爆型電磁弁ＳＶを一体に装着して、当該電磁弁ＳＶにオペレートエア配管１３を接続する場合について説明したが、本発明は、これに限らず、オペレートエア配管１３を直接マニホールド５に接続し、当該エア配管に電磁弁を介装するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、バルブ取付台座に配管類を接続する接続ポートが形成されると共に、各配管類をバルブに連通させる流路を形成したので、バルブ自体に、各配管類を接続する接続ポートを形成する必要がなく、その形状及び構造が極めて簡単になると同時に、製造コストを軽減できるという効果を有する。そして、バルブの流体流入口及び流体流出口は、バルブ取付台座のバルブ装着面に開口形成された流体流入流路及び流体流出流路と連通する位置に形成されており、バルブ取付台座に形成された流体流入流路及び流体流出流路に配管類を接続して、バルブをバルブ取付台座に装着すれば、バルブの流体流入口及び流体流出口はバルブ取付台座の流体流入流路及び流体流出流路を介して配管類に接続されることとなり、バルブに配管類が直接接続されないので、バルブを高密度で実装しても配管類が邪魔にならずに簡単に着脱することができるだけでなく、バルブを交換したり点検／洗浄する場合などに配管類を接続し直す手間が著しく軽減され、簡単にしかも短時間で着脱することができるという大変優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバルブ及びバルブ取付台座を示す流体回路図。
【図２】その内部構造を示す斜視図。
【図３】その内部構造を示す斜視図。
【図４】従来装置を示す断面図。
【図５】従来装置を示す流体回路図。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・色替装置
２Ｐ・・・・・・・・塗料供給源（流体供給源）
２Ａ・・・・・・・・洗浄エア供給源（流体供給源）
２Ｃ・・・・・・・・洗浄液供給源（流体供給源）
４・・・・・・・・・塗装機（他の流体機器）
ＶＰ・・・・・・・・塗料バルブ（バルブ）
ＶＡ・・・・・・・・洗浄エアバルブ（バルブ）
ＶＣ・・・・・・・・洗浄液バルブ（バルブ）
５・・・・・・・・・マニホールド（バルブ取付台座）
６Ｐ，６Ａ，６Ｃ・・取付孔
８・・・・・・・・・流体流入流路
９・・・・・・・・・流体流出流路
１０・・・・・・・・・オペレートエア流路
８ａ，９ａ，１０ａ・・接続ポート
１１，１２，１３・・・配管
１４・・・・・・・・・バルブ装着面
１５・・・・・・・・・流体還流流路
１５ａ・・・・・・・・接続ポート
１６・・・・・・・・・配管
２０，３０・・・・・・バルブ本体
２１，３１・・・・・・流体流入口
２２，３２・・・・・・弁室
２３，３３・・・・・・流体流出口
２４・・・・・・・・・流体還流口
２５，３４・・・・・・エア流入出口
２６，３５・・・・・・弁体
２７・・・・・・・・・取付ネジ（装着手段）

Claims (1)

1. 複数の塗料バルブと、洗浄エアバルブ及び洗浄液バルブがバルブ取付台座に装着されて、塗装時は任意の色の塗料を択一的に塗装機に送給し、塗装終了時に洗浄エア及び洗浄シンナを交互に供給して内部を洗浄する色替洗浄を行う色替装置であって、
   前記バルブ取付台座は、他の塗装機器へ送給する流体を流通させる流体流出流路を中央に配したブロック状に形成されて、その両側に沿って各塗料バルブを挿し込んで取り付ける複数の取付孔が形成されると共に、該流路の他端に洗浄エアバルブ及び洗浄液バルブを装着する取付孔が形成され、
   該取付台座には、流体供給源から供給された流体を流通させる流体流入流路と、前記流体流出流路と、流体供給源に還流する流体を流通させる流体還流流路及びバルブ操作用のオペレートエアを流通させるオペレートエア流路が形成され、各流路はその一方の開口部が取付孔のバルブ装着面に開口形成されると共に、他方の開口部に配管接続ポートが形成され、
   前記塗料バルブが、塗料を流入する流体流入口、塗料を還流する流体還流口及び塗料を他の塗装機器へ供給する流体流出口を有すると共に、バルブ操作用のオペレートエア流入出口を有する三方弁で形成され、
   前記洗浄エアバルブ及び洗浄液バルブが、流体流入口、流体流出口を有すると共に、バルブ操作用のオペレートエア流入出口を有するオンオフバルブで形成され、
   前記各バルブの流体流入口、流体流出口、流体還流口及びオペレートエア流入出口は、バルブを取付孔に挿し込んで装着した状態で、取付孔のバルブ装着面に開口形成された流体流入流路、流体流出流路、流体還流流路及びオペレートエア流路に直接連通する位置に開口され、
   該取付孔は、各バルブを挿し込んだだけで位置決めされる断面形状に形成されると共に、各バルブの横断面が取付孔に等しい断面形状に形成されたことを特徴とする色替装置。

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