JP3616411B2 - 塗料用歯車ポンプ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、塗料室内に供給された塗料をケーシングに収納された原動歯車及び従動歯車の噛み合いによって送液する塗料用歯車ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
高品質の塗装を行うには、塗装機の塗料吐出量を常に設定値に維持調節する必要があり、このため、塗装機に塗料を供給するポンプとして定量性の優れた歯車ポンプが使用されている。
この歯車ポンプは、回転子となる同形の二つの歯車の噛み合いによって送液するようになっており、軽量小型で構造が簡単であり、液の逆流も生じないという長所を有しているが、各歯車の左右側面とその歯車の軸を支承するケーシングの左右側板部との間や、各歯車の軸の周囲に生じた極く僅かな隙間に塗料が侵入する。
【0003】
そして、上記の如く隙間に侵入した塗料は、歯車ポンプを介装した塗料配管の管内を洗浄する洗浄液によって除去することは困難であるから、被塗物の種類に応じて塗装機に供給する塗料の色を替える多色塗装を行う場合は、隙間に侵入した異色塗料が滲み出て色混じりを生ずるおそれがあり、また、メタリック塗料が隙間に侵入すると、そのメタリック成分となるアルミ粉が歯車の回転で擦り潰されて黒変し、淡色塗料の色合いを損ねたり、隙間に詰まったアルミ粉の摩擦力で歯車の軸が回転不能になるおそれもあった。
【0004】
そこで、本出願人は、歯車ポンプの内部に生じた隙間を洗浄できる塗料用歯車ポンプを提案した(特開平4−354556号公報参照)。
図4はその一例を示す断面図であって、原動歯車51A及び従動歯車51Bの軸52A,52Bに、これらを支承するケーシング53の左右側板部54R,54Lに跨がる長孔状の洗浄液流路55A,55Bが形成されると共に、当該洗浄液流路55A,55Bから軸52A,52Bの周面に開口する洗浄液吐出孔56,56・・が穿設されている。
そして、ケーシング53の右側板部54Rには、原動歯車51Aの軸を貫通させる軸貫通孔57に原動歯車51Aの洗浄液流路55Aと連通する環状凹溝58が形成され、当該環状凹溝58が連通流路59を介して従動動歯車51Bの洗浄液流路55Bに連通されている。
【0005】
したがって、歯車ポンプを洗浄するときは、洗浄液が、例えば原動歯車51Aの洗浄液流路55A−環状凹溝58−連通流路59−従動歯車51Bの洗浄液流路55Bを流れる間に、各軸52A,52Bの周面に開口する洗浄液吐出孔56・・から各歯車51A,51Bと各軸52A,52Bの隙間を通って滲み出し、更に、その歯車51A,51Bとケーシング53の左右側板部54R,54Lとの間に生じた隙間から滲み出して、これらの隙間に侵入した塗料が溶かし出され、色残りなく洗浄することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように使用していると、ケーシング53の右側板部54Rに穿設された軸貫通孔57と原動歯車51Aの軸52Aとの隙間から、塗装時には塗料が、また、洗浄時には塗料を溶かして汚染された洗浄液が漏れることが判明した。
もちろん環状凹溝58の外側には液漏れを防ぐ軸シール部60が形成されているが、塗料には顔料が含まれており、軸52Aと軸シール部60の間に顔料が入ると軸52Aや軸シール部60が傷ついてしまうので、液漏れを完全に防止することはできない。
【0007】
なお、この場合、歯車ポンプを外部に露出した状態で使用するときは液漏れする部分にドレンパン等を設けて使用することもできるが、塗装機に内蔵して使用するときはそのようなものを設けることができず、漏れた塗料が他の機器に付着して塗装機が故障しやすくなるという問題が残る。
そこで、本発明は、塗装中でも洗浄中でも、歯車の軸と軸貫通孔との隙間から塗料や汚染した洗浄液が液漏れしないようにすることを技術的課題としている。
【0008】
【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、塗料室内に供給された塗料をケーシングに収納された原動歯車及び従動歯車の噛み合いによって送液する塗料用歯車ポンプにおいて、各歯車の軸には、これらの軸を支承するケーシングの左右側板部に跨がる洗浄液流路と、当該各洗浄液流路から夫々の軸の周面に開口する洗浄液吐出孔が穿設され、ケーシングの左右側板部の一方に原動歯車の軸を貫通する軸貫通孔が形成され、当該軸貫通孔には、原動歯車の洗浄液流路及び従動歯車の洗浄液流路に連通される第一の環状凹溝が形成されると共に、当該軸貫通孔の長手方向に沿って前記第一の環状凹溝の外側に軸シール部を挟んで第二の環状凹溝が形成され、当該第二の環状凹溝には、前記洗浄液流路に洗浄液を供給する洗浄液供給流路から分岐された分岐流路が接続されていることを特徴とする。
【0009】
【作用】
本発明によれば、塗装する際に原動歯車及び従動歯車の回転により塗料を圧送すると、塗料は定量供給されるが、各歯車とケーシングの隙間や、原動歯車の軸とケーシングに穿設された軸貫通孔の隙間に塗料が侵入する。
そして、塗装が終了して洗浄するときに、各歯車を高速で回転させながら塗料室内に高圧の洗浄液を供給すると、塗料室内の塗料が洗浄液で洗い流される。また、例えば原動歯車の洗浄液流路から第一の環状凹溝を介して従動歯車の洗浄液流路に洗浄液を所定の圧力で供給すると、各歯車の軸に穿設された洗浄液吐出孔から軸と歯車の隙間や歯車とケーシングの隙間に滲み出したり、逆に、塗料室内に高圧で供給された洗浄液が前記各隙間を介して各軸の洗浄液流路に流入して、各隙間に侵入した塗料が溶かし出される。
【0010】
このとき、歯車の回転により塗料室内の圧力が極端に高くなると第一の環状凹溝の外側に形成された軸シール部が破れる可能性があるが、本発明によれば、その軸シール部を挟んで外側に第二の環状凹溝が形成され、第一及び第二の環状凹溝が洗浄液供給流路を介して連通されるので、軸シール部を挟んで双方の圧力がバランスすることとなり、したがって、軸シール部が破れることがない。
また、塗装時に第一の環状凹溝まで侵入した塗料は、軸シール部に阻まれてその外側の第二の環状凹溝に漏れ出し難くなっているが、更に、第二の環状凹溝に洗浄液を充填しておけば、塗料室内の圧力が高くなっても軸シール部を介して圧力がバランスするので漏れ出すことはなく、万一漏れたとしてもその洗浄液で溶かされてしまうので、洗浄時にこれを洗い流すことにより第二の環状凹溝内に漏れ出した塗料が簡単に洗浄除去される。
【0011】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。
図1は本発明に係る塗料用歯車ポンプを表す説明図、図2はその分解組立図である。
【0012】
図中1は、ケーシングCに収納された原動歯車2A及び従動歯車2Bの噛み合いによって、塗料流入口3から塗料室4内に吸入した塗料を塗料吐出口5から塗装機(図示せず)に送液する塗料用歯車ポンプであって、前記ケーシングCの左右側板部6R,6Lに各歯車2A,2Bの夫々の軸7A,7Bが支承されている。
歯車2Aはモータ8によって塗装機の塗料吐出量に応じた回転数で駆動される原動歯車であり、その軸7AはケーシングCの側板部6R,6Lに回転自在に支承されている。
歯車2Bは歯車2Aの回転に伴って回転せられる従動歯車であり、その歯車2Bを回転自在に枢支する軸7BはケーシングCの一方の側板部6Rに回転不能に支承された固定軸となっている。
【0013】
各歯車2A,2Bの軸7A,7Bには、夫々その軸芯に沿ってケーシングCの片方の側板部6Lから他方の側板部6Rに跨がる長穴状の洗浄液流路9A,9Bが穿設されており、各洗浄液流路9A,9Bから夫々の軸7A,7Bの周面に開口する洗浄液吐出孔10,10・・が穿設されている。
【0014】
また、ケーシングCの右側板部6Rには原動歯車2Aの軸7Aを貫通する貫通孔11が穿設され、当該貫通孔11の内周面には、原動歯車2Aの洗浄液流路9Aに連通される第一の環状凹溝12が形成され、当該環状凹溝12が流路13を介して従動歯車2Bの洗浄液流路9Bに連通されている。
そして、当該貫通孔11の長手方向に沿って前記第一の環状凹溝12の外側には第二の環状凹溝14が形成されており、第一及び第二の環状凹溝12,14の間には合成樹脂製パッキン等の軸シール部15が形成されると共に、第二の環状凹溝14の更に外側にも軸シール部16が形成されている。
【0015】
17は、歯車ポンプに対し洗浄液を供給する洗浄液供給系であって、前記洗浄液供給源20が洗浄液供給流路21を介して原動歯車2Aの洗浄液流路9Aの洗浄液流入口18Aに配設された洗浄液供給バルブ19Aに接続され、従動歯車2Bの洗浄液流路9Bの洗浄液排出口18Bに洗浄液排出バルブ19Bが配設されて成る。
【0016】
洗浄液供給バルブ19Aは三方弁で形成されて、流入ポート22cに洗浄液供給流路21が接続されると共に、その流路が二つの流出ポート22a及び22bを介して分岐され、一方の流出ポート22aが洗浄液流入口18Aに接続され、他方の流出ポート22bが分岐流路22dを介して第二の環状凹溝14に接続されている。
【0017】
また、洗浄液排出バルブ19Bも三方弁で形成されて、二つの流入ポート23a及び23bが洗浄液排出口18B及び第二の環状凹溝14に夫々接続され、流出ポート23cがドレン管24に接続されている。
このようにすれば、外部から歯車ポンプ1に接続する配管類は、従来と同様に洗浄液供給流路21及びドレン管24だけで足りるので、別途新たな配管を接続する必要はない。
【0018】
なお、歯車2A,2Bの軸穴は、中央部が軸7A,7Bの直径と略等しく形成されると共に、その左右両側は軸径より大径に形成され、前記洗浄液吐出孔10,10・・はその大径部25A,25Bと軸7A,7Bとの隙間に向かって洗浄液を吐出するように開口形成されている。
【0019】
また、左右側板部6R,6Lの各歯車2A,2Bに摺接する部分には凹溝状の洗浄液流路26A,26Bが形成され、その一端側が前記大径部25A,25Bを介して各軸7A,7B内の洗浄液流路9A,9Bと連通されると共に、他端側が例えば塗料室4の塗料吐出口5に達するように延設されて、前記洗浄液流路9A,9Bと塗料室4とを連通している。
この洗浄液流路26A,26Bは,歯車2A,2Bと左右側板部6R,6Lとの間に侵入した塗料を洗い流すのに十分な流量で洗浄液を供給できる大きさ、例えば深さが5〜100 ミクロン,幅が1〜5mm程度の凹溝に形成されている。
【0020】
以上が本発明の一例構成であって、次に、その作用を図3に示すタイミングチャートを参照して説明する。
まず、塗装を行う前に、洗浄液供給バルブ19Aの流出ポート22bと洗浄液排出バルブ19Bの流入ポート23bを開いて第二の環状凹溝14内に洗浄液を充填し、各ボート22b及び23bを閉じておく(図3T1 〜T2 )。
【0021】
そして、塗装を行なう際は、塗料室4の塗料流入口3から吸入した塗料を歯車2A,2Bの回転により塗料吐出口5から一定の流量で吐出して塗装機に圧送する(図3T3 〜T4 )。
このとき、塗料は、左右側板部6R,6Lに形成された洗浄液流路26A,26Bを介して、軸7A,7Bの各洗浄液流路9A,9Bや第一の環状凹溝12内に侵入する。
【0022】
そして、第一及び第二の環状凹溝12及び14の間には軸シール部15が形成され、第二の環状凹溝14内には洗浄液が充填されているので、塗料室4及び第一の環状凹溝12内の圧力が高くなって軸シール部15が外側へ圧されると、これにより第二の環状凹溝14内の圧力も高くなって、第一の環状凹溝12内の圧力とバランスする。
したがって、軸シール部15が破れることがなく、塗料が第二の環状凹溝14側に漏れ出すこともない。
【0023】
そして、塗装が終了してケーシングC内の隙間に侵入した塗料を洗浄除去する場合、歯車2A,2Bを高速で回転させながら、塗料室4内に高圧エアを供給して残存塗料を除去する(図3T5 〜T6 )。
次いで、洗浄液供給バルブ19Aの流出ポート22a,22bを開き、洗浄液排出バルブ19Bの流入ポート23a,23bを開いて、洗浄室4内に洗浄液とエアを交互に供給して、ポンプ1内を洗浄する(図3T6 〜T7 )。
【0024】
このとき、塗料室4及び洗浄液流路9A,9Bは、左右側板部6R,6Lに形成された凹溝状の洗浄液流路26A,26Bを介して連通されているので、洗浄液は、洗浄液流路9A,9Bの洗浄液吐出孔10,10・・から凹溝状の洗浄液流路26A,26Bを介して塗料室4へ流れ、また逆に、塗料室4から洗浄液流路9A,9Bに流れる。
【0025】
しかも、歯車2A,2Bが回転しているので、凹溝状の洗浄液流路26A,26Bを流れる洗浄液で歯車2A,2Bの側面が洗浄され、また、歯車2A,2Bの側面に付着した洗浄液で側板部6R,6Lに付着した塗料が洗浄されるので、歯車2A,2Bと側板部6R,6Lとの隙間に侵入した塗料も確実に除去され、ポンプ1内の塗料を色残りすることなく短時間で確実に洗浄することができる。
【0026】
なお、洗浄時は洗浄時間を短縮するために歯車2A,2Bが高速で回転されるだけでなく、洗浄液も高圧で供給されるので、塗料室4及びこれに連通している第一の環状凹溝12内の圧力が高くなるが、第一及び第二の環状凹溝12及び14も分岐流路22dを介して連通されているので両者の圧力はバランスし、洗浄液が第一の環状凹溝12から軸シール部15を破って第二の環状凹溝14側に漏れ出すことはない。
【0027】
そして最後に、第二の環状凹溝14に洗浄液を充填したままの状態で洗浄液供給バルブ19Aの流出ポート22b及び洗浄液排出バルブ19Bの流入ポート23bを閉じると共に、洗浄液供給バルブ19Aの流出ポート22aを閉じ、洗浄液排出バルブ19Bの流入ポート23aを開いて、塗料室4にエアを供給し、塗料室4及び洗浄液流路9A,9B内に残存する洗浄液を排出させる(図3T7 〜T8 )。
【0028】
なお、実施例の説明では側板部6A,6Bに凹溝状の洗浄液流路26A,26Bを形成した場合について説明したが、本発明は凹溝状の洗浄液流路26A,26Bがなく、単に歯車2A,2Bと側板部6A,6Bが摺接されている場合であってもよい。
ただし、凹溝状の洗浄液流路26A,26Bを形成した方が,短時間で洗浄できるという効果があり、この場合、凹溝状の洗浄液流路26A,26Bは側板部6A,6Bに形成する場合に限らず、歯車2A,2Bの側面に形成してもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、各歯車の軸に穿設された長孔状の洗浄液流路に連通された第一の環状凹溝が原動歯車の軸貫通孔に形成されると共に、その外側に軸シール部を挟んで第二の環状凹溝が形成されており、洗浄時は前記第一及び第二の環状凹溝が連通されて内部圧力がバランスし、塗装時は第二の環状凹溝に洗浄液が充填され、第一の環状凹溝内の圧力が高くなって軸シール部を圧したときに、これに伴って第二の環状凹溝内の圧力が高くなり両者はバランスするので、塗料室から第一の環状凹溝内に漏洩した塗料や汚染洗浄液が、軸シール部から更にその外側の第二の環状凹溝に漏洩することを防止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】本発明に係る塗料用歯車ポンプを示す断面図。
【図2】その分解組立図。
【図3】バルブの開閉タイミングを示すタイムチャート。
【図4】従来装置を示す断面図。
【符号の説明】
1・・・・・・塗料用歯車ポンプ
C・・・・・・ケーシング
2A・・・・・原動歯車
2B・・・・・従動歯車
4・・・・・・塗料室
6R,6L・・側板部
7A,7B・・軸
9A,9B・・洗浄液流路
10・・・・・・洗浄液吐出孔
11・・・・・・軸貫通孔
12・・・・・・第一の環状凹溝
14・・・・・・第二の環状凹溝
15・・・・・・軸シール部
17・・・・・・洗浄液供給系
21・・・・・・洗浄液供給流路
22d・・・・・分岐流路
Claims (1)
- 塗料室(4)内に供給された塗料をケーシング(C)に収納された原動歯車(2A)及び従動歯車(2B)の噛み合いによって送液する塗料用歯車ポンプにおいて、
各歯車(2A,2B)の軸(7A,7B)には、これらの軸(7A,7B)を支承するケーシング(C)の左右側板部(6A,6B)に跨がる洗浄液流路(9A,9B)と、当該各洗浄液流路(9A,9B)から夫々の軸(7A,7B)の周面に開口する洗浄液吐出孔(10,10・・)が穿設され、
ケーシング(C)の左右側板部(6R,6L)の一方に原動歯車(2A)の軸(7A)を貫通する軸貫通孔(11)が形成され、当該軸貫通孔(11)には、原動歯車(2A)の洗浄液流路(9A)及び従動歯車(2B)の洗浄液流路(9B)に連通される第一の環状凹溝(12)が形成されると共に、当該軸貫通孔(11)の長手方向に沿って前記第一の環状凹溝(12)の外側に軸シール部(15)を挟んで第二の環状凹溝(14)が形成され、当該第二の環状凹溝 (14) には、前記洗浄液流路(9A,9B)に洗浄液を供給する洗浄液供給流路(21)から分岐された分岐流路(22d) が接続されていることを特徴とする塗料用歯車ポンプ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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JPH08159045A JPH08159045A (ja) | 1996-06-18 |
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1994
- 1994-11-30 JP JP29753994A patent/JP3616411B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08159045A (ja) | 1996-06-18 |
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