JP3679283B2 - 塗料定量供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば静電塗装機等の塗装機に塗料を供給するための塗料定量供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、静電塗装機等の塗装機には、塗料を定量供給する塗料定量供給装置として容積型ギヤポンプ（以下、ギヤポンプという）が使用されている。このようなギヤポンプは、ひょうたん型をなした２個の歯車室を有するケーシングと、該ケーシングとの間に僅かな隙間をもって歯車室内に回転可能に挿入された一対の歯車によって構成されている。そして、ギヤポンプは、歯車を回転させることによって、歯車とケーシングとの間に挟まれた塗料を順次出力側に送り出し、入力側の塗料を出力側に吐出させるものである。
【０００３】
このため、ギヤポンプは、プランジャポンプ等の往復動型ポンプに比べて、塗料加圧供給時に脈動が発生せず、塗料粘度等に影響されることがないため、定量供給性に優れている。また、ギヤポンプは、歯車の回転数を変化させることによって簡単に吐出量を変更することができ、しかも歯車の回転数と塗料の吐出量とがほぼ比例するから、塗料の吐出量を容易に制御できるという特徴を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術によるギヤポンプ式の塗料定量供給装置は、塗料の吐出量を大きく変化させるとき、ギヤポンプの歯車が摩耗したとき等には、歯車の回転数に塗料の吐出量が追従せず、予定している計算吐出量と実際の吐出量との誤差が大きくなる傾向がある。この場合、塗装機から吐出される塗料の吐出量が変化するから、一定膜厚の塗膜を形成することができないという問題がある。
【０００５】
特に、一方のギヤポンプによって塗料等の主剤を吐出すると共に、他方のギヤポンプによって硬化剤を吐出し、これらを一定の混合比率で塗装機に供給するときには、計算吐出量と実際の吐出量とに誤差によって主剤と硬化剤との混合比率が変化することになる。この結果、塗装機によって被塗物に塗布した塗膜が硬化しない等の不具合が生じることになる。
【０００６】
そこで、ギヤポンプの出力側に流量計を設け、該流量計による測定値を用いてギヤポンプの回転数を制御する制御装置を設けた構成が開示されている（特開昭６２−１４９６９号公報等）。この場合、制御装置は、流量計によってギヤポンプから吐出される塗料の吐出量を測定すると共に、この吐出量の測定値に基づきギヤポンプの回転数を増加、減少させ、予定している計算吐出量に実際の吐出量を一致させている。
【０００７】
しかし、ギヤポンプの出力側に流量計を設けた場合には、流量計に加えてギヤポンプの歯車の回転数を制御する制御装置等を設ける必要があり、塗料定量供給装置全体のコストが上昇するという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、流量計等を別途設けることなく一定の吐出量をもった塗料を塗装機に供給することができる塗料定量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】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明による塗料定量供給装置は、塗料供給源と塗装機との間に接続され、塗料供給源から塗装機に向けて塗料を供給するギヤポンプと、該ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に並列に接続され、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整する自動圧力調整器とによって構成し、該自動圧力調整器は、内部に弁座を挟んで流入口に通じる塗料流入室と流出口に通じる塗料流出室とを有するケーシングと、前記塗料流出室側に位置して前記ケーシング内に設けられ前記ギヤポンプの吐出側圧力が制御圧として導かれる制御圧室を画成するダイヤフラムと、前記弁座を貫通して設けられ先端側が前記塗料流入室側に位置して前記弁座に離着座する弁部となると共に後部側が弁軸となって前記塗料流出室に位置して前記ダイヤフラムに取付けられた弁体とから構成している。
【００１０】
このように構成したことにより、自動圧力調整器は、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。このため、ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に大きな圧力差が生じることがないから、この圧力差によってギヤポンプの吸入側と吐出側との間での塗料のリークをなくすことができ、塗料の定量供給性を高めることができる。
【００１１】
また、請求項１の発明では、自動圧力調整器を、内部に弁座を挟んで流入口に通じる塗料流入室と流出口に通じる塗料流出室とを有するケーシングと、前記塗料流出室側に位置して前記ケーシング内に設けられ前記ギヤポンプの吐出側圧力が制御圧として導かれる制御圧室を画成するダイヤフラムと、前記弁座を貫通して設けられ先端側が前記塗料流入室側に位置して前記弁座に離着座する弁部となると共に後部側が弁軸となって前記塗料流出室に位置して前記ダイヤフラムに取付けられた弁体とから構成している。
【００１２】
これにより、塗料供給源から供給される塗料は、流入口を通じて塗料流入室に流入し、弁座を介して塗料流出室に供給される。そして、塗料流出室内の塗料は、流出口から流出すると共に、ギヤポンプの吸入側に供給される。また、塗料流出室側に設けられたダイヤフラムは、制御圧室を画成すると共に、該制御圧室内の圧力は、ギヤポンプの吐出側圧力とほぼ同じ値となっている。このため、ダイヤフラムは、塗料流出室と制御圧室との差圧に応じて塗料流出室と制御圧室との間で変位する。
【００１３】
この結果、ギヤポンプの吸入側の圧力が吐出側よりも低いときには、塗料流出室内の圧力が制御圧室内の圧力よりも低くなるから、ダイヤフラムに取付けられた弁体は、弁座から離座し、開弁状態となる。これにより、ギヤポンプの吸入側に供給される塗料が増加し、ギヤポンプの吸入側の圧力は上昇する。
【００１４】
一方、ギヤポンプの吸入側の圧力が吐出側よりも高いときには、塗料流出室内の圧力が制御圧室内の圧力よりも高くなるから、ダイヤフラムに取付けられた弁体は、弁座に着座し、閉弁状態となる。これにより、ギヤポンプの吸入側に供給される塗料が減少し、ギヤポンプの吸入側の圧力は低下する。
【００１５】
また、請求項２の発明は、ケーシングには、制御圧室をギヤポンプの吐出側に接続する吐出塗料流入口と、制御圧室を塗装機に接続する吐出塗料流出口とを設けたことにある。
【００１６】
これにより、ギヤポンプの吐出側から吐出した塗料は、吐出塗料流入口を通じて制御圧室内に流入すると共に、吐出塗料流出口を通じて塗装機に向けて流出する。このため、制御圧室内で塗料を流通させることができ、制御圧室内の洗浄等を容易に行うことができる。
【００１７】
また、請求項３の発明は、初期時に塗料流出室内に塗料を充填するために、塗料供給源とギヤポンプとの間に自動圧力調整器と並列にバイパス弁を設けたことにある。
【００１８】
このように構成したことにより、塗料供給源と塗装機との間に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁を開弁する。これにより、速やかに塗料供給源と塗装機との間に塗料を充填することができる。一方、塗料を定量供給して塗装を行うときには、バイパス弁を閉弁する。これにより、自動圧力調整器によってギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整し、塗料を定量供給することができる。
【００１９】
また、請求項４の発明は、バイパス弁の流入側を前記塗料供給源に連なる塗料供給配管に接続し、バイパス弁の流出側をケーシングの塗料流出室に直接的に接続したことにある。
【００２０】
これにより、塗料流出室に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁を開弁し、塗料流出室内に塗料を充填することができる。
【００２１】
また、請求項５の発明は、ケーシングには、初期時に塗料流出室内に塗料を充填するために、弁体を強制的に開弁する弁体強制開弁手段を設けたことにある。
【００２２】
これにより、塗料流出室に塗料が充填されていない初期時には、弁体強制開弁手段によって弁体を強制的に開弁し、塗料供給源から供給される塗料を、流入口を通じて塗料流入室に流入させると共に、弁座を介して塗料流出室に供給することができる。
【００２３】
また、請求項６の発明は、ダイヤフラムを前記ケーシングの制御圧室と塗料流出室との間に位置して弁体の軸方向に離間して２枚設け、前記ケーシングには、これら２枚のダイヤフラム間に開口するドレン配管を接続したことにある。
【００２４】
このように構成したことにより、２枚のダイヤフラムのうち少なくともいずれか一方のダイヤフラムが損傷したときには、ドレン配管を通じて制御圧室または塗料流出室から塗料が流出する。これにより、ドレン配管を流通する塗料を検出することによって、ダイヤフラムの損傷を検出することができる。
【００２５】
さらに、請求項７の発明は、塗料供給源と自動圧力調整器との間を接続する塗料供給通路に塗料供給源の圧力をギヤポンプによる最大吐出圧力より僅かに高い圧力に減圧する手動圧力調整器を設けたことにある。
【００２６】
このように構成したことにより、自動圧力調整器は、ギヤポンプが最大吐出圧力で塗料を吐出するときであっても、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による塗料定量供給装置を図１ないし図８に基づいて説明する。
【００２８】
まず、図１ないし図３は第１の実施の形態による塗料定量供給装置を回転霧化頭型塗装機に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００２９】
図において、１は静電塗装機で、該静電塗装機１は、例えば回転霧化頭型塗装機が用いられ、その回転霧化頭１Ａには後述する塗料供給配管５，６を介して塗料が供給される。また、静電塗装機１には、高電圧発生器２が接続されている。
【００３０】
そして、静電塗装機１は、塗料供給配管５，６から供給される塗料を回転霧化頭１Ａの遠心力によって霧化し、この霧化される塗料を高電圧発生器２によって印加される高電圧によって帯電させる。これにより、静電塗装機１は、この高電圧に帯電した帯電塗料粒子を、アースされた被塗物に飛行させて塗着させるものである。
【００３１】
３は静電塗装機１の外部に設けられた色替弁装置で、該色替弁装置３は、Ａ色，Ｂ色，…Ｎ色からなるＮ色の塗料弁３Ａ，３Ｂ，…３Ｎと、洗浄用エアを供給するエア弁３Ａr と、洗浄用シンナを供給するシンナ弁３Ｔh とから構成されている。また、塗料弁３Ａ，３Ｂ，…３Ｎは、塗料供給源としての塗料供給ライン４Ａ，４Ｂ，…４Ｎに接続されると共に、エア弁３Ａr はエア源４Ａr に接続され、シンナ弁３Ｔh はシンナ源４Ｔh に接続されている。そして、色替弁装置３はＡ色，Ｂ色，…Ｎ色の複数色の塗料、シンナ、エアを選択的に吐出するものである。
【００３２】
５，６は色替弁装置３から静電塗装機１に向けて塗料等を供給するための塗料供給配管で、上流側の塗料供給配管５は、色替弁装置３と後述する塗料定量供給装置８とを接続し、下流側の塗料供給配管６は、塗料定量供給装置８と静電塗装機１とを接続している。
【００３３】
そして、塗料供給配管５の途中には手動圧力調整器として圧力レギュレータ７が接続されると共に、該圧力レギュレータ７の下流側には後述のギヤポンプ９が接続されている。ここで、圧力レギュレータ７は、静電塗装機１から噴霧される塗料が最大流量（例えば、５００ｃｃ／ｍｉｎ）となるときの所定の圧力（例えば、５ｋｇ／ｃｍ2 ）よりも若干高い圧力（例えば、５．５ｋｇ／ｃｍ2 ）の塗料をギヤポンプ９に供給するものである。
【００３４】
８は塗料定量供給装置で、該塗料定量供給装置８は、後述するギヤポンプ９、自動圧力調整器１２等によって構成されている。
【００３５】
９は圧力レギュレータ７の下流側に設けられたギヤポンプで、該ギヤポンプ９は、図２に示すように２個の歯車室を有するポンプケーシング１０と、該ポンプケーシング１０との間に僅かな隙間をもって歯車室内に回転可能に挿入された一対の歯車１１，１１によって構成されている。また、ポンプケーシング１０には吸入口１０Ａ、吐出口１０Ｂが設けられ、吸入口１０Ａは自動圧力調整器１２の流出口１９に接続され、吐出口１０Ｂは自動圧力調整器１２の吐出塗料流入口２１に接続されている。
【００３６】
そして、ギヤポンプ９は、サーボモータ（図示せず）等の駆動源に接続され、互いに噛合する歯車１１を回転させることによって、各歯車１１間の塗料、シンナの流通を阻止しつつ歯車１１とポンプケーシング１０との間に挟まれた塗料等を順次吐出口１０Ｂ側に送り出す。これにより、ギヤポンプ９は、吸入口１０Ａから流入した塗料等を吐出口１０Ｂから吐出し、色替弁装置３からの塗料等を静電塗装機１に定量供給するものである。
【００３７】
１２はギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとに並列に接続された自動圧力調整器で、該自動圧力調整器１２は、図２および図３に示すようにケーシング１３、ダイヤフラム１６、弁体１７等によって構成されている。
【００３８】
１３は自動圧力調整器１２の外形をなす略箱状のケーシングで、該ケーシング１３はダイヤフラム１６を挟んだフロントケーシング１３Ａとリヤケーシング１３Ｂとによって構成されている。また、フロントケーシング１３Ａの長さ方向中央部には後述する隔壁１４が設けられている。
【００３９】
そして、フロントケーシング１３Ａの内部には、隔壁１４の前側に位置して色替弁装置３からの塗料等が流入する塗料流入室Ａが形成されている。また、フロントケーシング１３Ａとダイヤフラム１６との間には、隔壁１４の後側に位置して塗料流入室Ａに連通し塗料流入室Ａ内の塗料をギヤポンプ９の吸入口１０Ａに向けて流出させる塗料流出室Ｂが形成されている。さらに、ダイヤフラム１６とリヤケーシング１３Ｂとの間には、ギヤポンプ９の吐出口から吐出された塗料等が流入する制御圧室Ｃが形成されている。
【００４０】
１４はフロントケーシング１３Ａの長さ方向途中に位置して設けられた略板状の隔壁で、該隔壁１４には、その中央部に連通孔１５が貫通して設けられている。また、連通孔１５は、塗料流出室Ｂから塗料流入室Ａに向かってテーパ状に拡開し、後述の弁体１７が当接する弁座１５Ａとなっている。
【００４１】
１６は隔壁１４よりも後側に位置してフロントケーシング１３Ａとリヤケーシング１３Ｂとの間に取付けられたダイヤフラムで、該ダイヤフラム１６は、隔壁１４との間に塗料流出室Ｂを画成すると共にリヤケーシング１３Ｂとの間に制御圧室Ｃを画成している。そして、該ダイヤフラム１６は、塗料流出室Ｂ内の塗料等の圧力ＰB と制御圧室Ｃ内の塗料等の圧力ＰC とを受承するものである。
【００４２】
１７は隔壁１４の弁座１５Ａに離着座する弁体で、該弁体１７は、基端側に位置してダイヤフラム１６の中央部に取付けられた弁軸１７Ａと、該弁軸１７Ａの先端側に設けられ、隔壁１４の弁座１５Ａに離着座するポペット状弁部１７Ｂとから構成されている。
【００４３】
ここで、弁部１７Ｂの底面とテーパ状の側面とには、塗料流入室Ａ内の圧力が逆方向に作用する。このため、弁体１７のうち弁軸１７Ａの横断面積に相当する面積が、塗料流入室Ａ内の圧力ＰA を受承する受圧面積ＳA となっている。また、ダイヤフラム１６の制御圧室Ｃ側の受圧面積ＳC は、制御圧室Ｃの横断面積とほぼ等しくなる。一方、ダイヤフラム１６の塗料流出室Ｂ側の受圧面積ＳB は、ダイヤフラム１６に弁軸１７Ａが取り付けられているため、弁軸１７Ａの横断面積（受圧面積ＳA ）分だけ受圧面積ＳC よりも小さい面積となっている。
【００４４】
そして、弁体１７は、受圧面積ＳA によって塗料流入室Ａ内の塗料等の圧力ＰA を受承する。一方、ダイヤフラム１６は、受圧面積ＳB によって塗料流出室Ｂ内の塗料等の圧力ＰB を受承すると共に、受圧面積ＳC によって制御圧室Ｃ内の塗料等の圧力ＰC を受承する。このため、弁体１７は、弁体１７に直接作用する圧力ＰA と、ダイヤフラム１６を通じて作用する圧力ＰB ，ＰC とによって変位し、圧力ＰA ，ＰB と圧力ＰC との差圧に応じて図２中の矢示ａ，ｂ方向に移動する。これにより、弁体１７は、弁部１７Ｂの弁開度を調整し、塗料の圧力、吐出量を調整しつつギヤポンプ９に向けて塗料を流通させるものである。
【００４５】
１８，１９，２０はフロントケーシング１３Ａに貫通して設けられた流入口、流出口、塗料充填口で、流入口１８は塗料流入室Ａに開口し、流出口１９と塗料充填口２０とは相互に異なる位置で塗料流出室Ｂに開口している。また、２１，２２はリヤケーシング１３Ｂに貫通して設けられた吐出塗料流入口、吐出塗料流出口で、吐出塗料流入口２１と吐出塗料流出口２２とは相互に異なる位置で制御圧室Ｃに開口している。
【００４６】
そして、塗料流入室Ａは、流入口１８を通じて上流側の塗料供給配管５に接続されると共に、隔壁１４の中央部に貫通して設けられた連通孔１５を通じて塗料流出室Ｂに連通している。また、塗料流出室Ｂは、連通孔１５を通じて塗料流入室Ａに連通すると共に、流出口１９を通じてギヤポンプ９の吸入口１０Ａに接続されている。さらに、制御圧室Ｃは、吐出塗料流入口２１を通じてギヤポンプ９の吐出口１０Ｂに接続されると共に、吐出塗料流出口２２を通じて下流側の塗料供給配管６を介して静電塗装機１に接続されている。
【００４７】
２３は塗料流出室Ｂの塗料充填口２０と塗料供給配管５との間を接続するバイパス配管で、該バイパス配管２３の途中には手動の開閉弁であるバイパス弁２４が設けられている。このため、バイパス弁２４は、色替弁装置３とギヤポンプ９との間に位置して、その流入側が塗料供給配管５に接続されると共に、流出側が塗料流出室Ｂに直接的に接続され、塗料流出室Ｂを介して自動圧力調整器１２と並列に接続されている。
【００４８】
そして、バイパス弁２４は、色替弁装置３と静電塗装機１との間に塗料が充填されていない初期時に開弁し、塗料供給配管５、塗料流出室Ｂ等に塗料を速やかに充填する。一方、色替弁装置３と静電塗装機１との間に塗料が充填された後は、バイパス弁２４は閉弁するものである。
【００４９】
本実施の形態による塗料定量供給装置８は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について、図１ないし図３を参照しつつ説明する。
【００５０】
まず、前色の塗装終了後の洗浄行程によって、静電塗装機１の回転霧化頭１Ａ、塗料供給配管５，６等の洗浄を行う。次に、Ａ色供給行程によってギヤポンプ９等が駆動し、色替弁装置３のＡ色塗料は、塗料供給配管５，６から回転霧化頭１Ａに亘って充填される。このとき、バイパス配管２３の途中に設けたバイパス弁２４を開弁する。これにより、自動圧力調整器１２の塗料流入室Ａ、塗料流出室Ｂ内に気泡が残留することなくＡ色塗料が充填される。そして、塗料流入室Ａ、塗料流出室Ｂ内にＡ色塗料が充填された後には、バイパス弁２４を閉弁する。
【００５１】
次に、Ａ色の塗装行程では、エアモータ（図示せず）によって静電塗装機１の回転霧化頭１Ａを回転させると共に、回転霧化頭１Ａには高電圧発生器２によって高電圧を印加する。この状態で静電塗装機１にＡ色塗料を供給すると、Ａ色塗料は、回転霧化頭１Ａの高速回転によって霧化すると共に、高電圧に帯電して回転霧化頭１Ａと被塗物との間に生じる電気力線に沿って飛行する。これにより、Ａ色塗料は、該被塗物に塗着する。
【００５２】
ここで、Ａ色の塗装行程では、Ａ色塗料を色替弁装置３から静電塗装機１に向けて予め決められた一定の吐出量を供給するために、ギヤポンプ９の歯車１１は、塗料の吐出量に応じた一定速度で回転する。これにより、ギヤポンプ９は、一定吐出量のＡ色塗料を静電塗装機１に向けて供給するものの、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間で塗料の圧力に差圧が生じることがある。このように塗料の差圧が生じたときには、互いに噛合する歯車１１間を通じて塗料が漏洩する傾向がある。
【００５３】
しかし、本実施の形態では、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとに自動圧力調整器１２が接続されている。そして、自動圧力調整器１２の弁体１７には、弁体１７の受圧面積ＳA に比例して塗料流入室Ａの圧力ＰA が作用すると共に、ダイヤフラム１６を通じて受圧面積ＳB に比例した塗料流出室Ｂの圧力ＰB と受圧面積ＳC に比例した制御圧室Ｃの圧力ＰC が作用する。このため、弁体１７には、以下の数１に示すように矢示ｂ方向に向かう力Ｆが作用する。
【００５４】
【数１】
Ｆ＝ＳA ×ＰA ＋ＳB ×ＰB −ＳC ×ＰC
【００５５】
そして、例えばギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力が吐出口１０Ｂの塗料の圧力よりも高いときには、自動圧力調整器１２の塗料流出室Ｂ内の圧力ＰB が制御圧室Ｃ内の圧力ＰC よりも高圧になる。また、自動圧力調整器１２の塗料流入室Ａ内の圧力ＰA は、静電塗装機１から噴霧される塗料が最大流量となるときの圧力よりも若干高い圧力（例えば、５．５ｋｇ／ｃｍ2 ）に保持されている。
【００５６】
このため、数１による力Ｆが正の値となるから、弁体１７は、図２中の矢示ｂ方向となる閉弁方向に向けて変位する。これにより、弁体１７は、図３に示すように弁座１５Ａに着座し、連通孔１５を閉弁する。この状態でギヤポンプ９は、塗料を吐出し続けるから、自動圧力調整器１２の塗料流出室Ｂ内の塗料が減少し、塗料流出室Ｂ内の圧力ＰB 、即ちギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力は徐々に低下する。
【００５７】
一方、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力が吐出口１０Ｂの塗料の圧力よりも低いときには、自動圧力調整器１２の塗料流出室Ｂ内の塗料の圧力ＰB が制御圧室Ｃ内の塗料の圧力ＰC よりも低圧になる。
【００５８】
このため、数１による力Ｆは負の値となるから、弁体１７は、図２中の矢示ａ方向となる開弁方向に向けて変位する。これにより、弁体１７は、図２に示すように弁座１５Ａから離間し、連通孔１５を開弁する。そして、自動圧力調整器１２の塗料流入室Ａ内の塗料の圧力ＰA は、静電塗装機１から噴霧される塗料が最大流量となるときの圧力よりも若干高い圧力（例えば、５．５ｋｇ／ｃｍ2 ）に保持されている。この結果、塗料流入室Ａから塗料流出室Ｂに向けて塗料が供給されるから、塗料流出室Ｂ内の圧力ＰB 、即ちギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力は、塗料流入室Ａ内の塗料の圧力ＰA 程度まで徐々に上昇する。
【００５９】
このように、弁体１７は、閉弁と開弁とを繰返し、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力が吐出口１０Ｂの塗料の圧力よりも僅かに高圧な状態に保持される。特に、塗料流出室Ｂと制御圧室Ｃの容積を比較的小さくすることによって、弁体１７は、僅かな圧力ＰB ，ＰC の変動で図２中の矢示ａ，ｂ方向に変位する。このため、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂの塗料の圧力は、僅かな差圧の範囲内に保持することができる。この結果、ギヤポンプ９に塗料のリークが発生することがなくなり、ギヤポンプ９の歯車１１の回転数に応じた吐出量の塗料を静電塗装機１に供給することができる。
【００６０】
かくして、本実施の形態では、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間に自動圧力調整器１２を並列に接続したから、自動圧力調整器１２によってギヤポンプ９の吸入口１０Ａ側よりも吐出口１０Ｂ側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。このため、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間に大きな圧力差が生じることがないから、この圧力差によってギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間での塗料のリークをなくすことができ、塗料の定量供給性を高めることができる。
【００６１】
また、ギヤポンプ９の各歯車１１が摩耗し、これら歯車１１間の隙間が大きくなるときであっても、吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間での塗料のリークをなくすことができる。このため、ギヤポンプ９の信頼性を向上させることができると共に、ギヤポンプ９の寿命を延長することができる。
【００６２】
さらに、例えばＡ色塗料とＢ色塗料等のように塗料の種類、被塗物の形状等に応じて静電塗装機１から吐出される塗料の吐出量が低吐出量から高吐出量まで変化する場合であっても、ギヤポンプ９内でも塗料のリークを確実に防止することができるから、ギヤポンプ９によって塗料の吐出量を確実に制御することができる。
【００６３】
しかも、本実施の形態によれば、従来技術のようにギヤポンプ９の吐出口１０Ｂ側に流量計等を設ける必要がないから、静電塗装機１等を含めた装置全体の構成を簡略化することができ、装置全体の製造コストを低減することができる。
【００６４】
また、ギヤポンプ９にはダイヤフラム１６、弁体１７等からなる自動圧力調整器１２を並列に接続したから、弁体１７は、塗料流入室Ａ、塗料流出室Ｂと制御圧室Ｃとの差圧に応じて弁座１５Ａに離着座する。このため、自動圧力調整器１２は、他の動力を必要とせず、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａ側よりも吐出口１０Ｂ側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に自動的に調整することができる。
【００６５】
また、自動圧力調整器１２の制御圧室Ｃには、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂ側に接続される吐出塗料流入口２１と、静電塗装機１に向けて塗料を流出させる吐出塗料流出口２２とを開口させる構成としたから、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂから吐出した塗料は、吐出塗料流入口２１を通じて制御圧室Ｃ内に流入すると共に、吐出塗料流出口２２を通じて静電塗装機１に向けて流出させることができる。これにより、制御圧室Ｃ内で塗料を流通させることができるから、制御圧室Ｃ内の洗浄等を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【００６６】
さらに、色替弁装置３とギヤポンプ９との間に自動圧力調整器１２と並列にバイパス弁２４を設けたから、色替弁装置３と静電塗装機１との間に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁２４を開弁し、速やかに塗料供給配管５等に塗料を充填することができる。
【００６７】
特に、バイパス弁２４の流出側をケーシング１３の塗料流出室Ｂに直接的に接続したから、塗料流出室Ｂに塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁２４を開弁し、塗料流出室Ｂ内に塗料を充填することができる。
【００６８】
一方、色替弁装置３と自動圧力調整器１２との間を接続する塗料供給配管５に色替弁装置３の圧力をギヤポンプ９による最大吐出圧力より僅かに高い圧力に減圧する圧力レギュレータ７を設けたから、自動圧力調整器１２は、ギヤポンプ９が最大吐出圧力で塗料を吐出するときであっても、ギヤポンプ９の吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。
【００６９】
次に、図４は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、塗料供給ラインと色替弁装置との間に各色毎にレギュレータと塗料定量供給装置とを接続したことにある。なお、本実施の形態では、上述した前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７０】
図中、３１Ａ，３１Ｂ，…３１Ｎは塗料供給ライン４Ａ，４Ｂ，…４Ｎと色替弁装置３の塗料弁３Ａ，３Ｂ，…３Ｎとを接続する塗料供給配管で、該塗料供給配管３１Ａ，３１Ｂ，…３１Ｎの途中には、第１の実施の形態による圧力レギュレータ７とほぼ同様な圧力レギュレータ３２Ａ，３２Ｂ，…３２Ｎが接続されている。
【００７１】
３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎは圧力レギュレータ３２Ａ，３２Ｂ，…３２Ｎと塗料弁３Ａ，３Ｂ，…３Ｎとの間に位置して塗料供給配管３１Ａ，３１Ｂ，…３１Ｎの途中に設けられた塗料定量供給装置で、該塗料定量供給装置３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎは、第１の実施の形態の塗料定量供給装置８とほぼ同様にギヤポンプ３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎと、自動圧力調整器３５Ａ，３５Ｂ，…３５Ｎと、バイパス弁３６Ａ，３６Ｂ，…３６Ｎ等とによって構成されている。
【００７２】
本実施の形態による塗料定量供給装置は上述の如き構成を有するもので、本実施の形態においても第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、各色毎に塗料定量供給装置３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎを設ける構成としたから、例えばＡ色塗料からＢ色塗料に色替えを行うときであっても塗料定量供給装置３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎを洗浄する必要がなくなる。このため、洗浄に伴う塗料の無駄を省くことができると共に、色替えに必要となる時間を短縮でき、作業効率を向上させることができる。
【００７３】
次に、図５は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、２個の塗料定量供給装置を用いて主剤と硬化剤とからなる塗料を静電塗装機に供給する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７４】
図中、４１は例えば顔料等を含む塗料の主剤を吐出して供給する主剤供給源で、該主剤供給源４１は、例えば多色の塗料を用いる場合には色替弁装置等が適用されるものである。そして、主剤供給源４１は、主剤供給配管４２を介して後述する混合器５５に接続されると共に、主剤供給配管４２の途中には、第１の実施の形態の圧力レギュレータ７、塗料定量供給装置８とほぼ同様の圧力レギュレータ４３、塗料定量供給装置４４が接続されている。また、塗料定量供給装置４４はギヤポンプ４５、自動圧力調整器４６、バイパス弁４７等によって構成されている。
【００７５】
４８は主剤を硬化させるための硬化剤を吐出して供給する硬化剤供給源で、該硬化剤供給源４８は硬化剤供給配管４９を介して後述の混合器５５に接続されている。そして、硬化剤供給配管４９の途中にも、第１の実施の形態の圧力レギュレータ７、塗料定量供給装置８とほぼ同様の圧力レギュレータ５０、塗料定量供給装置５１が接続されている。また、塗料定量供給装置５１はギヤポンプ５２、自動圧力調整器５３、バイパス弁５４等によって構成されている。
【００７６】
５５は主剤供給配管４２と硬化剤供給配管４９との先端に接続された混合器で、該混合器５５は主剤供給配管４２から供給される主剤と硬化剤供給配管４９から供給される硬化剤とを混合すると共に、これらを混合した混合塗料を静電塗装機１に向けて吐出するものである。
【００７７】
本実施の形態による塗料定量供給装置は上述の如き構成を有するもので、本実施の形態においても第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、静電塗装機１には塗料定量供給装置４４によって主剤供給源４１からの主剤を定量供給すると共に、塗料定量供給装置５１によって硬化剤供給源４８からの硬化剤を定量供給する構成としたから、ギヤポンプ４５，５２と自動圧力調整器４６，５３によって静電塗装機１に供給する主剤、硬化剤の供給量を高精度に制御することができる。このため、塗料と硬化剤との混合比を高精度で一定に保持することができ、塗膜を確実に硬化させることができる。
【００７８】
次に、図６および図７は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、自動圧力調整器には弁体を強制的に開弁するエアアクチュエータを設けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７９】
図中、６１は本実施の形態による塗料定量供給装置で、該塗料定量供給装置６１は、ギヤポンプ９、自動圧力調整器６２等によって構成されている。
【００８０】
６２はギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとに並列に接続された自動圧力調整器で、該自動圧力調整器６２は、図６および図７に示すようにケーシング６３、ダイヤフラム６７、弁体７３等によって構成されている。
【００８１】
６３は自動圧力調整器６２の外形をなす有底筒状のケーシングで、該ケーシング６３は、その軸方向の一側がねじ６４によって閉塞されると共に、軸方向の他側には後述するエアアクチュエータ７８が設けられている。また、ケーシング６３の軸方向中央には後述するダイヤフラム６７が設けられると共に、該ダイヤフラム６７とねじ６４との間には後述する弁座部材６５が設けられている。
【００８２】
そして、ケーシング６３の内部には、弁座部材６５の流入側に位置して圧力レギュレータ７からの塗料等が流入する塗料流入室Ａが形成されている。また、ケーシング６３内には、弁座部材６５とダイヤフラム６７との間に位置して塗料流入室Ａに連通し塗料流入室Ａ内の塗料をギヤポンプ９の吸入口１０Ａに向けて流出させる塗料流出室Ｂが形成されている。さらに、ダイヤフラム６７とエアアクチュエータ７８との間には、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂから吐出された塗料等が流入する制御圧室Ｃが形成されている。
【００８３】
６５はケーシング６３の軸方向途中に位置して設けられた円環状の弁座部材で、該弁座部材６５には、その中央部に連通孔６６が貫通して設けられている。また、連通孔６６のうち塗料流入室Ａに開口した部位は、後述の弁体７３が当接する弁座６６Ａとなっている。
【００８４】
６７，６７は弁座部材６５よりも下流側に位置してケーシング６３の軸方向中央に取付けられた一対のダイヤフラムで、該各ダイヤフラム６７は、薄肉環状体に形成されている。また、各ダイヤフラム６７は、後述のインナスペーサ７０、アウタスペーサ７１を挟持することによって互いに軸方向に離間している。そして、ケーシング６３の軸方向一側に位置するダイヤフラム６７は、弁座部材６５との間に塗料流出室Ｂを画成し、軸方向他側に位置するダイヤフラム６７は、エアアクチュエータ７８との間に制御圧室Ｃを画成している。
【００８５】
６８は各ダイヤフラム６７の中央部を貫通して設けられ段付筒状のスピンドルで、該スピンドル６８は、その軸方向一端側が塗料流出室Ｂ内に配設されると共に、他端側が制御圧室Ｃ内に突出してキャップナット６９によって固定されている。また、該スピンドル６８の軸方向途中位置には小径筒状のインナスペーサ７０が取付けられ、該インナスペーサ７０は、２枚のダイヤフラム６７間に挟まれた状態でスピンドル６８とキャップナット６９とによって挟持されている。
【００８６】
７１は各ダイヤフラム６７の外周側に位置して、これら２枚のダイヤフラム６７間に設けられた大径筒状のアウタスペーサで、該アウタスペーサ７１はケーシング６３内に嵌合されると共に、２枚のダイヤフラム６７間に挟まれた状態でケーシング６３の段部と後述するリテーナ７９とによって挟持されている。
【００８７】
また、アウタスペーサ７１の外周側には、ケーシング６３のドレン抜き穴６３Ａと各ダイヤフラム６７間の空間とを連通する環状溝７１Ａが形成される共に、ドレン抜き穴６３Ａにはドレンタンクに接続されたドレン配管７２が接続されている。そして、各ダイヤフラム６７間に塗料が浸入した場合には、アウタスペーサ７１の環状溝７１Ａからケーシング６３のドレン抜き穴６３Ａ、ドレン配管７２を通じてダイヤフラム６７間に浸入した塗料を外部のドレンタンクに排出し、ダイヤフラム６７の損傷等を検出することができるものである。
【００８８】
７３は弁座部材６５の弁座６６Ａに離着座する弁体で、該弁体７３は、スピンドル６８の一端側に位置してその軸中心に螺着された弁軸７３Ａと、該弁軸７３Ａの先端側に設けられ、弁座部材６５の弁座６６Ａに離着座するポペット状弁部７３Ｂとから構成されている。
【００８９】
７４はねじ６４と弁座部材６５との間に位置してケーシング６３に穿設された流入口で、該流入口７４は塗料流入室Ａに開口している。これにより、塗料流入室Ａは、流入口７４を通じて上流側の塗料供給配管５に接続されると共に、弁座部材６５の中央部に貫通して設けられた連通孔６６を通じて塗料流出室Ｂに連通するものである。
【００９０】
７５は弁座部材６５とダイヤフラム６７との間に位置してケーシング６３に穿設された流出口で、該流出口７５は塗料流出室Ｂに開口している。７６はダイヤフラム６７と後述のエアアクチュエータ７８との間に位置してケーシング６３に穿設された吐出塗料流入口で、該吐出塗料流入口７６は、制御圧室Ｃに開口している。そして、流出口７５と吐出塗料流入口７６との間には、ギヤポンプ９が接続されている。これにより、塗料流出室Ｂ内の塗料は、流出口７５を通じてギヤポンプ９の吸入口１０Ａに供給され、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂから吐出された塗料は、吐出塗料流入口７６を通じて制御圧室Ｃ内に供給されるものである。
【００９１】
７７は吐出塗料流入口７６と同様にダイヤフラム６７と後述のエアアクチュエータ７８との間に位置してケーシング６３に穿設された吐出塗料流出口で、該吐出塗料流出口７７は、吐出塗料流入口７５と異なる位置で制御圧室Ｃに開口している。これにより、制御圧室Ｃ内の塗料は、吐出塗料流出口７７を通じて下流側の塗料供給配管６を介して静電塗装機１に供給されるものである。
【００９２】
７８はケーシング６３の軸方向他側を施蓋して設けられた弁体開弁手段としてのエアアクチュエータで、該エアアクチュエータ７８は後述するリテーナ７９、シリンダキャップ８１、ピストン８２等によって構成されている。
【００９３】
７９はケーシング６３の制御圧室Ｃ内に挿入されたリテーナで、該リテーナ７９は円筒状に形成されると共に、制御圧室Ｃと吐出塗料流入口７６、吐出塗料流出口７７とを接続するための接続孔７９Ａ，７９Ｂが設けられている。また、リテーナ７９は、ダイヤフラム６７と後述のシリンダキャップ８１との間に挟持され、軸方向に位置決めされている。
【００９４】
８０はリテーナ７９の軸方向他側に取付けられた略円板状のシールナットで、該シールナット８０の内周側には、軸方向に貫通した挿通孔８０Ａが設けられると共に、該挿通孔８０Ａ内には後述のピストンロッド８３等が挿入されている。
【００９５】
８１はリテーナ７９の軸方向他側に当接した状態でケーシング６３に取付けられたシリンダキャップで、該シリンダキャップ８１は、軸方向一側に向かって開口した有底筒状に形成されると共に、その内部にはピストン８２が軸方向に摺動変位可能に設けられている。また、シリンダキャップ８１の他端側にはピストン８２を駆動するためのパイロットエアを給排する給排口８１Ａが貫通して設けられている。
【００９６】
８２はシリンダキャップ８１内に摺動変位可能に設けられたピストンで、該ピストン８２の中央部にはピストンロッド８３が軸方向一側に突出した状態で取付けられている。そして、ピストンロッド８３の一端側には、キャップナット６９を押動する略円板状の押動突起８３Ａが形成されている。また、ピストンロッド８３は、その径方向外側に樹脂材料からなるカラー８４が取付けられ、該カラー８４と共にシールナット８０の挿通孔８０Ａ内に軸方向に変位可能に挿入されている。
【００９７】
８５はピストン８２とシールナット８０との間に設けられたリターンスプリングで、該リターンスプリング８５は、ピストンロッド８３の押動突起８３Ａがキャップナット６９から離間する方向に向けてピストン８２を付勢している。
【００９８】
このため、ピストン８２は、シリンダキャップ８１の給排口８１Ａからパイロットエアを供給することによって、シリンダキャップ８１側からシールナット８０側に向けて軸方向一側に変位する。このとき、ピストンロッド８３もピストン８２と共に一側に変位すると共に、押動突起８３Ａがキャップナット６９を押動する。これにより、弁体７３も軸方向一側に変位するから、図７に示すように弁部７３Ｂは弁座６６Ａから離座して強制的に開弁する。
【００９９】
８６はエアアクチュエータ７８と塗料が給排される制御圧室Ｃとの間を液密に仕切るためのダイヤフラムで、該ダイヤフラム８６はその中央部がピストンロッド８３の先端側に取付けられると共に、その外周側がリテーナ７９に取付けられている。
【０１００】
かくして、このように構成された本実施の形態においても第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、弁体７３を強制開弁するエアアクチュエータ７８を設けたから、塗料流出室Ｂ内に塗料が充填されていない初期時には、エアアクチュエータ７８によって弁体７３を強制的に開弁することができる。このため、弁体７３が開弁している状態で流入口７４から塗料を供給し、連通孔６６を通じて塗料流出室Ｂ内に塗料を流入させることができるから、初期時であっても塗料流出室Ｂ内に塗料を速やかに充填することができる。
【０１０１】
また、２枚のダイヤフラム６７間の空間にはドレン配管７２を接続したから、ダイヤフラム６７に亀裂、損傷等が生じたときには、塗料流出室Ｂ、制御圧室Ｃからダイヤフラム６７間に浸入した塗料をドレン配管７２を通じてドレンタンクに排出することができる。このため、ドレン配管７２を流通する塗料を検出することによって、ダイヤフラム６７の損傷等を容易に検出することができ、塗料定量供給装置６１の信頼性を向上することができる。
【０１０２】
なお、前記第４の実施の形態では、弁体強制開弁手段としてエアアクチュエータ７８を用いるものとしたが、本発明はこれに限らず例えばモータ等の他の駆動手段を用いて弁体を強制的に開弁する構成としてもよい。
【０１０３】
また、前記第１の実施の形態では、自動圧力調整器１２のケーシング１３には制御圧室Ｃ内の塗料を排出するための吐出塗料流出口２２を設けることとしたが、図８に示す変形例のように、吐出塗料流出口２２を省いた自動圧力調整器９１を用いる構成としてもよい。この場合、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂを下流側の塗料供給配管６に接続すると共に、塗料供給配管６の途中から分岐した分岐管路９２を設け、該分岐管路９２の先端を自動圧力調整器９１の吐出塗料流入口２１に接続するものである。
【０１０４】
さらに、前記第１の実施の形態では、バイパス弁２４を塗料流出室Ｂの塗料充填口２０と塗料供給配管５との間を接続するバイパス配管２３の途中に設けるものとしたが、例えば図８に示す変形例のように、塗料流出室Ｂの塗料流出口１９と塗料供給配管５との間を連通して自動圧力調整器１２と並列に接続されたバイパス配管２３′を設け、該バイパス配管２３′の途中に手動の開閉弁であるバイパス弁２４′を設ける構成としてもよい。
【０１０５】
また、前記各実施の形態では、高電圧発生器２によって静電塗装機１に高電圧を印加し、この静電塗装機１を通じて塗料粒子を直接帯電させる直接帯電方式の静電塗装機１に適用するものとしたが、外部電極を用いて塗料粒子を帯電させる外部帯電方式の静電塗装機に適用してもよい。
【０１０６】
さらに、前記各実施の形態では、回転霧化頭１Ａを備えた静電塗装機１に適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず例えば霧化エアを用いて塗料を霧化するスプレーガン型塗装機等からなる静電塗装機に適用してもよく、塗装機の種類を問わず広く適用できるものである。
【０１０７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に自動圧力調整器を並列に接続したから、自動圧力調整器によってギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。このため、ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に大きな圧力差が生じることがないから、この圧力差によってギヤポンプの吸入側と吐出側との間での塗料のリークをなくすことができ、塗料の定量供給性を高めることができる。また、従来技術のようにギヤポンプの吐出側に流量計等を設ける必要がないから、塗装機等を含めた装置全体の構成を簡略化することができ、装置全体の製造コストを低減することができる。
【０１０８】
また、請求項１の発明によれば、自動圧力調整器を、内部に弁座を挟んで塗料流入室と塗料流出室とを有するケーシングと、塗料流出室側に位置してケーシング内に設けられギヤポンプの吐出側圧力が制御圧として導かれる制御圧室を画成するダイヤフラムと、弁座を貫通して設けられ先端側が塗料流入室側に位置して弁座に離着座する弁部となると共に後部側が弁軸となって塗料流出室に位置してダイヤフラムに取付けられた弁体とから構成しているから、ダイヤフラムは、塗料流出室と制御圧室との差圧に応じて塗料流出室と制御圧室との間で変位する。これにより、弁体は、塗料流出室と制御圧室との差圧に応じて弁座に離着座するから、自動圧力調整器は、他の動力を必要とせず、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に自動的に調整することができる。
【０１０９】
また、請求項２の発明によれば、自動圧力調整器のケーシングには、制御圧室をギヤポンプの吐出側に接続する吐出塗料流入口と、制御圧室を塗装機に接続する吐出塗料流出口とを設ける構成としたから、ギヤポンプの吐出側から吐出した塗料は、吐出塗料流入口を通じて制御圧室内に流入すると共に、吐出塗料流出口を通じて塗装機に向けて流出する。これにより、制御圧室内で塗料を流通させることができるから、制御圧室内の洗浄等を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【０１１０】
また、請求項３の発明によれば、塗料供給源とギヤポンプとの間に自動圧力調整器と並列にバイパス弁を設けたから、塗料供給源と塗装機との間に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁を開弁し、塗料供給配管等に塗料を速やかに充填することができる。
【０１１１】
また、請求項４の発明によれば、バイパス弁の流入側を塗料供給配管に接続し、バイパス弁の流出側をケーシングの塗料流出室に直接的に接続したから、塗料流出室に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁を開弁し、塗料流出室内に塗料を充填することができる。
【０１１２】
また、請求項５の発明によれば、ケーシングには弁体を強制的に開弁する弁体強制開弁手段を設けたから、塗料流出室内に塗料が充填されていない初期時には、弁体強制開弁手段によって弁体を強制的に開弁することができる。このため、弁体が開弁している状態で流入口から塗料を供給することによって、塗料は弁座を通じて塗料流出室内に流入するから、初期時であっても塗料流出室内に塗料を速やかに充填することができる。
【０１１３】
また、請求項６の発明によれば、塗料流出室、制御圧室との間には２枚のダイヤフラムを設けると共に、これら２枚のダイヤフラム間にはドレン配管を接続したから、ダイヤフラムに亀裂、損傷等が生じたときには、塗料流出室、制御圧室からダイヤフラム間に浸入した塗料をドレン配管を通じてドレンタンクに排出することができる。このため、ドレン配管を流通する塗料を検出することによって、ダイヤフラムの損傷等を容易に検出することができ、塗料定量供給装置の信頼性を向上することができる。
【０１１４】
さらに、請求項７の発明によれば、塗料供給源と自動圧力調整器との間を接続する塗料供給通路に塗料供給源の圧力をギヤポンプによる最大吐出圧力より僅かに高い圧力に減圧する手動圧力調整器を設けたから、自動圧力調整器は、ギヤポンプが最大吐出圧力で塗料を吐出するときであっても、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるギヤポンプ、自動圧力調整器が適用される色替弁装置、静電塗装機等の全体構成を示す回路図である。
【図２】図１中の自動圧力調整器の弁体が開弁している状態を示す断面図である。
【図３】図１中の自動圧力調整器の弁体が閉弁している状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるギヤポンプ、自動圧力調整器が適用される色替弁装置、静電塗装機等の全体構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態によるギヤポンプ、自動圧力調整器が適用される主剤供給源、硬化剤供給源、静電塗装機等の全体構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態による自動圧力調整器を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態による自動圧力調整器の弁体を強制開弁している状態で示す断面図である。
【図８】本発明の変形例による自動圧力調整器を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 静電塗装機（塗装機）
４Ａ，４Ｂ，…４Ｎ 塗料供給ライン（塗料供給源）
７，３２Ａ，３２Ｂ，…３２Ｎ，４３，５０ 圧力レギュレータ（手動圧力調整器）
８，３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎ，４４，５１，６１ 塗料定量供給装置
９，３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎ，４５，５２ ギヤポンプ
１２，３５Ａ，３５Ｂ，…３５Ｎ，４６，５３，６２，９１ 自動圧力調整器
１３，６３ ケーシング
１５Ａ，６６Ａ 弁座
１６，６７ ダイヤフラム
１７，７３ 弁体
１７Ａ，７３Ａ 弁軸
１７Ｂ，７３Ｂ 弁部
１８，７４ 流入口
１９，７５ 流出口
２０ 塗料充填口
２１，７６ 吐出塗料流入口
２２，７７ 吐出塗料流出口
２４，３６Ａ，３６Ｂ，…３６Ｎ，４７，５４，２４′ バイパス弁
７２ ドレン配管
７８ エアアクチュエータ（弁体強制開弁手段）
Ａ 塗料流入室
Ｂ 塗料流出室
Ｃ 制御圧室
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば静電塗装機等の塗装機に塗料を供給するための塗料定量供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、静電塗装機等の塗装機には、塗料を定量供給する塗料定量供給装置として容積型ギヤポンプ（以下、ギヤポンプという）が使用されている。このようなギヤポンプは、ひょうたん型をなした２個の歯車室を有するケーシングと、該ケーシングとの間に僅かな隙間をもって歯車室内に回転可能に挿入された一対の歯車によって構成されている。そして、ギヤポンプは、歯車を回転させることによって、歯車とケーシングとの間に挟まれた塗料を順次出力側に送り出し、入力側の塗料を出力側に吐出させるものである。
【０００３】
このため、ギヤポンプは、プランジャポンプ等の往復動型ポンプに比べて、塗料加圧供給時に脈動が発生せず、塗料粘度等に影響されることがないため、定量供給性に優れている。また、ギヤポンプは、歯車の回転数を変化させることによって簡単に吐出量を変更することができ、しかも歯車の回転数と塗料の吐出量とがほぼ比例するから、塗料の吐出量を容易に制御できるという特徴を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術によるギヤポンプ式の塗料定量供給装置は、塗料の吐出量を大きく変化させるとき、ギヤポンプの歯車が摩耗したとき等には、歯車の回転数に塗料の吐出量が追従せず、予定している計算吐出量と実際の吐出量との誤差が大きくなる傾向がある。この場合、塗装機から吐出される塗料の吐出量が変化するから、一定膜厚の塗膜を形成することができないという問題がある。
【０００５】
特に、一方のギヤポンプによって塗料等の主剤を吐出すると共に、他方のギヤポンプによって硬化剤を吐出し、これらを一定の混合比率で塗装機に供給するときには、計算吐出量と実際の吐出量とに誤差によって主剤と硬化剤との混合比率が変化することになる。この結果、塗装機によって被塗物に塗布した塗膜が硬化しない等の不具合が生じることになる。
【０００６】
そこで、ギヤポンプの出力側に流量計を設け、該流量計による測定値を用いてギヤポンプの回転数を制御する制御装置を設けた構成が開示されている（特開昭６２−１４９６９号公報等）。この場合、制御装置は、流量計によってギヤポンプから吐出される塗料の吐出量を測定すると共に、この吐出量の測定値に基づきギヤポンプの回転数を増加、減少させ、予定している計算吐出量に実際の吐出量を一致させている。
【０００７】
しかし、ギヤポンプの出力側に流量計を設けた場合には、流量計に加えてギヤポンプの歯車の回転数を制御する制御装置等を設ける必要があり、塗料定量供給装置全体のコストが上昇するという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、流量計等を別途設けることなく一定の吐出量をもった塗料を塗装機に供給することができる塗料定量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】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明による塗料定量供給装置は、塗料供給源と塗装機との間に接続され、塗料供給源から塗装機に向けて塗料を供給するギヤポンプと、該ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に並列に接続され、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整する自動圧力調整器とによって構成し、該自動圧力調整器は、内部に弁座を挟んで流入口に通じる塗料流入室と流出口に通じる塗料流出室とを有するケーシングと、前記塗料流出室側に位置して前記ケーシング内に設けられ前記ギヤポンプの吐出側圧力が制御圧として導かれる制御圧室を画成するダイヤフラムと、前記弁座を貫通して設けられ先端側が前記塗料流入室側に位置して前記弁座に離着座する弁部となると共に後部側が弁軸となって前記塗料流出室に位置して前記ダイヤフラムに取付けられた弁体とから構成している。
【００１０】
このように構成したことにより、自動圧力調整器は、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。このため、ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に大きな圧力差が生じることがないから、この圧力差によってギヤポンプの吸入側と吐出側との間での塗料のリークをなくすことができ、塗料の定量供給性を高めることができる。
【００１１】
また、請求項１の発明では、自動圧力調整器を、内部に弁座を挟んで流入口に通じる塗料流入室と流出口に通じる塗料流出室とを有するケーシングと、前記塗料流出室側に位置して前記ケーシング内に設けられ前記ギヤポンプの吐出側圧力が制御圧として導かれる制御圧室を画成するダイヤフラムと、前記弁座を貫通して設けられ先端側が前記塗料流入室側に位置して前記弁座に離着座する弁部となると共に後部側が弁軸となって前記塗料流出室に位置して前記ダイヤフラムに取付けられた弁体とから構成している。
【００１２】
これにより、塗料供給源から供給される塗料は、流入口を通じて塗料流入室に流入し、弁座を介して塗料流出室に供給される。そして、塗料流出室内の塗料は、流出口から流出すると共に、ギヤポンプの吸入側に供給される。また、塗料流出室側に設けられたダイヤフラムは、制御圧室を画成すると共に、該制御圧室内の圧力は、ギヤポンプの吐出側圧力とほぼ同じ値となっている。このため、ダイヤフラムは、塗料流出室と制御圧室との差圧に応じて塗料流出室と制御圧室との間で変位する。
【００１３】
この結果、ギヤポンプの吸入側の圧力が吐出側よりも低いときには、塗料流出室内の圧力が制御圧室内の圧力よりも低くなるから、ダイヤフラムに取付けられた弁体は、弁座から離座し、開弁状態となる。これにより、ギヤポンプの吸入側に供給される塗料が増加し、ギヤポンプの吸入側の圧力は上昇する。
【００１４】
一方、ギヤポンプの吸入側の圧力が吐出側よりも高いときには、塗料流出室内の圧力が制御圧室内の圧力よりも高くなるから、ダイヤフラムに取付けられた弁体は、弁座に着座し、閉弁状態となる。これにより、ギヤポンプの吸入側に供給される塗料が減少し、ギヤポンプの吸入側の圧力は低下する。
【００１５】
また、請求項２の発明は、ケーシングには、制御圧室をギヤポンプの吐出側に接続する吐出塗料流入口と、制御圧室を塗装機に接続する吐出塗料流出口とを設けたことにある。
【００１６】
これにより、ギヤポンプの吐出側から吐出した塗料は、吐出塗料流入口を通じて制御圧室内に流入すると共に、吐出塗料流出口を通じて塗装機に向けて流出する。このため、制御圧室内で塗料を流通させることができ、制御圧室内の洗浄等を容易に行うことができる。
【００１７】
また、請求項３の発明は、初期時に塗料流出室内に塗料を充填するために、塗料供給源とギヤポンプとの間に自動圧力調整器と並列にバイパス弁を設けたことにある。
【００１８】
このように構成したことにより、塗料供給源と塗装機との間に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁を開弁する。これにより、速やかに塗料供給源と塗装機との間に塗料を充填することができる。一方、塗料を定量供給して塗装を行うときには、バイパス弁を閉弁する。これにより、自動圧力調整器によってギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整し、塗料を定量供給することができる。
【００１９】
また、請求項４の発明は、バイパス弁の流入側を前記塗料供給源に連なる塗料供給配管に接続し、バイパス弁の流出側をケーシングの塗料流出室に直接的に接続したことにある。
【００２０】
これにより、塗料流出室に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁を開弁し、塗料流出室内に塗料を充填することができる。
【００２１】
また、請求項５の発明は、ケーシングには、初期時に塗料流出室内に塗料を充填するために、弁体を強制的に開弁する弁体強制開弁手段を設けたことにある。
【００２２】
これにより、塗料流出室に塗料が充填されていない初期時には、弁体強制開弁手段によって弁体を強制的に開弁し、塗料供給源から供給される塗料を、流入口を通じて塗料流入室に流入させると共に、弁座を介して塗料流出室に供給することができる。
【００２３】
また、請求項６の発明は、ダイヤフラムを前記ケーシングの制御圧室と塗料流出室との間に位置して弁体の軸方向に離間して２枚設け、前記ケーシングには、これら２枚のダイヤフラム間に開口するドレン配管を接続したことにある。
【００２４】
このように構成したことにより、２枚のダイヤフラムのうち少なくともいずれか一方のダイヤフラムが損傷したときには、ドレン配管を通じて制御圧室または塗料流出室から塗料が流出する。これにより、ドレン配管を流通する塗料を検出することによって、ダイヤフラムの損傷を検出することができる。
【００２５】
さらに、請求項７の発明は、塗料供給源と自動圧力調整器との間を接続する塗料供給通路に塗料供給源の圧力をギヤポンプによる最大吐出圧力より僅かに高い圧力に減圧する手動圧力調整器を設けたことにある。
【００２６】
このように構成したことにより、自動圧力調整器は、ギヤポンプが最大吐出圧力で塗料を吐出するときであっても、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による塗料定量供給装置を図１ないし図８に基づいて説明する。
【００２８】
まず、図１ないし図３は第１の実施の形態による塗料定量供給装置を回転霧化頭型塗装機に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００２９】
図において、１は静電塗装機で、該静電塗装機１は、例えば回転霧化頭型塗装機が用いられ、その回転霧化頭１Ａには後述する塗料供給配管５，６を介して塗料が供給される。また、静電塗装機１には、高電圧発生器２が接続されている。
【００３０】
そして、静電塗装機１は、塗料供給配管５，６から供給される塗料を回転霧化頭１Ａの遠心力によって霧化し、この霧化される塗料を高電圧発生器２によって印加される高電圧によって帯電させる。これにより、静電塗装機１は、この高電圧に帯電した帯電塗料粒子を、アースされた被塗物に飛行させて塗着させるものである。
【００３１】
３は静電塗装機１の外部に設けられた色替弁装置で、該色替弁装置３は、Ａ色，Ｂ色，…Ｎ色からなるＮ色の塗料弁３Ａ，３Ｂ，…３Ｎと、洗浄用エアを供給するエア弁３Ａr と、洗浄用シンナを供給するシンナ弁３Ｔh とから構成されている。また、塗料弁３Ａ，３Ｂ，…３Ｎは、塗料供給源としての塗料供給ライン４Ａ，４Ｂ，…４Ｎに接続されると共に、エア弁３Ａr はエア源４Ａr に接続され、シンナ弁３Ｔh はシンナ源４Ｔh に接続されている。そして、色替弁装置３はＡ色，Ｂ色，…Ｎ色の複数色の塗料、シンナ、エアを選択的に吐出するものである。
【００３２】
５，６は色替弁装置３から静電塗装機１に向けて塗料等を供給するための塗料供給配管で、上流側の塗料供給配管５は、色替弁装置３と後述する塗料定量供給装置８とを接続し、下流側の塗料供給配管６は、塗料定量供給装置８と静電塗装機１とを接続している。
【００３３】
そして、塗料供給配管５の途中には手動圧力調整器として圧力レギュレータ７が接続されると共に、該圧力レギュレータ７の下流側には後述のギヤポンプ９が接続されている。ここで、圧力レギュレータ７は、静電塗装機１から噴霧される塗料が最大流量（例えば、５００ｃｃ／ｍｉｎ）となるときの所定の圧力（例えば、５ｋｇ／ｃｍ2 ）よりも若干高い圧力（例えば、５．５ｋｇ／ｃｍ2 ）の塗料をギヤポンプ９に供給するものである。
【００３４】
８は塗料定量供給装置で、該塗料定量供給装置８は、後述するギヤポンプ９、自動圧力調整器１２等によって構成されている。
【００３５】
９は圧力レギュレータ７の下流側に設けられたギヤポンプで、該ギヤポンプ９は、図２に示すように２個の歯車室を有するポンプケーシング１０と、該ポンプケーシング１０との間に僅かな隙間をもって歯車室内に回転可能に挿入された一対の歯車１１，１１によって構成されている。また、ポンプケーシング１０には吸入口１０Ａ、吐出口１０Ｂが設けられ、吸入口１０Ａは自動圧力調整器１２の流出口１９に接続され、吐出口１０Ｂは自動圧力調整器１２の吐出塗料流入口２１に接続されている。
【００３６】
そして、ギヤポンプ９は、サーボモータ（図示せず）等の駆動源に接続され、互いに噛合する歯車１１を回転させることによって、各歯車１１間の塗料、シンナの流通を阻止しつつ歯車１１とポンプケーシング１０との間に挟まれた塗料等を順次吐出口１０Ｂ側に送り出す。これにより、ギヤポンプ９は、吸入口１０Ａから流入した塗料等を吐出口１０Ｂから吐出し、色替弁装置３からの塗料等を静電塗装機１に定量供給するものである。
【００３７】
１２はギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとに並列に接続された自動圧力調整器で、該自動圧力調整器１２は、図２および図３に示すようにケーシング１３、ダイヤフラム１６、弁体１７等によって構成されている。
【００３８】
１３は自動圧力調整器１２の外形をなす略箱状のケーシングで、該ケーシング１３はダイヤフラム１６を挟んだフロントケーシング１３Ａとリヤケーシング１３Ｂとによって構成されている。また、フロントケーシング１３Ａの長さ方向中央部には後述する隔壁１４が設けられている。
【００３９】
そして、フロントケーシング１３Ａの内部には、隔壁１４の前側に位置して色替弁装置３からの塗料等が流入する塗料流入室Ａが形成されている。また、フロントケーシング１３Ａとダイヤフラム１６との間には、隔壁１４の後側に位置して塗料流入室Ａに連通し塗料流入室Ａ内の塗料をギヤポンプ９の吸入口１０Ａに向けて流出させる塗料流出室Ｂが形成されている。さらに、ダイヤフラム１６とリヤケーシング１３Ｂとの間には、ギヤポンプ９の吐出口から吐出された塗料等が流入する制御圧室Ｃが形成されている。
【００４０】
１４はフロントケーシング１３Ａの長さ方向途中に位置して設けられた略板状の隔壁で、該隔壁１４には、その中央部に連通孔１５が貫通して設けられている。また、連通孔１５は、塗料流出室Ｂから塗料流入室Ａに向かってテーパ状に拡開し、後述の弁体１７が当接する弁座１５Ａとなっている。
【００４１】
１６は隔壁１４よりも後側に位置してフロントケーシング１３Ａとリヤケーシング１３Ｂとの間に取付けられたダイヤフラムで、該ダイヤフラム１６は、隔壁１４との間に塗料流出室Ｂを画成すると共にリヤケーシング１３Ｂとの間に制御圧室Ｃを画成している。そして、該ダイヤフラム１６は、塗料流出室Ｂ内の塗料等の圧力ＰB と制御圧室Ｃ内の塗料等の圧力ＰC とを受承するものである。
【００４２】
１７は隔壁１４の弁座１５Ａに離着座する弁体で、該弁体１７は、基端側に位置してダイヤフラム１６の中央部に取付けられた弁軸１７Ａと、該弁軸１７Ａの先端側に設けられ、隔壁１４の弁座１５Ａに離着座するポペット状弁部１７Ｂとから構成されている。
【００４３】
ここで、弁部１７Ｂの底面とテーパ状の側面とには、塗料流入室Ａ内の圧力が逆方向に作用する。このため、弁体１７のうち弁軸１７Ａの横断面積に相当する面積が、塗料流入室Ａ内の圧力ＰA を受承する受圧面積ＳA となっている。また、ダイヤフラム１６の制御圧室Ｃ側の受圧面積ＳC は、制御圧室Ｃの横断面積とほぼ等しくなる。一方、ダイヤフラム１６の塗料流出室Ｂ側の受圧面積ＳB は、ダイヤフラム１６に弁軸１７Ａが取り付けられているため、弁軸１７Ａの横断面積（受圧面積ＳA ）分だけ受圧面積ＳC よりも小さい面積となっている。
【００４４】
そして、弁体１７は、受圧面積ＳA によって塗料流入室Ａ内の塗料等の圧力ＰA を受承する。一方、ダイヤフラム１６は、受圧面積ＳB によって塗料流出室Ｂ内の塗料等の圧力ＰB を受承すると共に、受圧面積ＳC によって制御圧室Ｃ内の塗料等の圧力ＰC を受承する。このため、弁体１７は、弁体１７に直接作用する圧力ＰA と、ダイヤフラム１６を通じて作用する圧力ＰB ，ＰC とによって変位し、圧力ＰA ，ＰB と圧力ＰC との差圧に応じて図２中の矢示ａ，ｂ方向に移動する。これにより、弁体１７は、弁部１７Ｂの弁開度を調整し、塗料の圧力、吐出量を調整しつつギヤポンプ９に向けて塗料を流通させるものである。
【００４５】
１８，１９，２０はフロントケーシング１３Ａに貫通して設けられた流入口、流出口、塗料充填口で、流入口１８は塗料流入室Ａに開口し、流出口１９と塗料充填口２０とは相互に異なる位置で塗料流出室Ｂに開口している。また、２１，２２はリヤケーシング１３Ｂに貫通して設けられた吐出塗料流入口、吐出塗料流出口で、吐出塗料流入口２１と吐出塗料流出口２２とは相互に異なる位置で制御圧室Ｃに開口している。
【００４６】
そして、塗料流入室Ａは、流入口１８を通じて上流側の塗料供給配管５に接続されると共に、隔壁１４の中央部に貫通して設けられた連通孔１５を通じて塗料流出室Ｂに連通している。また、塗料流出室Ｂは、連通孔１５を通じて塗料流入室Ａに連通すると共に、流出口１９を通じてギヤポンプ９の吸入口１０Ａに接続されている。さらに、制御圧室Ｃは、吐出塗料流入口２１を通じてギヤポンプ９の吐出口１０Ｂに接続されると共に、吐出塗料流出口２２を通じて下流側の塗料供給配管６を介して静電塗装機１に接続されている。
【００４７】
２３は塗料流出室Ｂの塗料充填口２０と塗料供給配管５との間を接続するバイパス配管で、該バイパス配管２３の途中には手動の開閉弁であるバイパス弁２４が設けられている。このため、バイパス弁２４は、色替弁装置３とギヤポンプ９との間に位置して、その流入側が塗料供給配管５に接続されると共に、流出側が塗料流出室Ｂに直接的に接続され、塗料流出室Ｂを介して自動圧力調整器１２と並列に接続されている。
【００４８】
そして、バイパス弁２４は、色替弁装置３と静電塗装機１との間に塗料が充填されていない初期時に開弁し、塗料供給配管５、塗料流出室Ｂ等に塗料を速やかに充填する。一方、色替弁装置３と静電塗装機１との間に塗料が充填された後は、バイパス弁２４は閉弁するものである。
【００４９】
本実施の形態による塗料定量供給装置８は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について、図１ないし図３を参照しつつ説明する。
【００５０】
まず、前色の塗装終了後の洗浄行程によって、静電塗装機１の回転霧化頭１Ａ、塗料供給配管５，６等の洗浄を行う。次に、Ａ色供給行程によってギヤポンプ９等が駆動し、色替弁装置３のＡ色塗料は、塗料供給配管５，６から回転霧化頭１Ａに亘って充填される。このとき、バイパス配管２３の途中に設けたバイパス弁２４を開弁する。これにより、自動圧力調整器１２の塗料流入室Ａ、塗料流出室Ｂ内に気泡が残留することなくＡ色塗料が充填される。そして、塗料流入室Ａ、塗料流出室Ｂ内にＡ色塗料が充填された後には、バイパス弁２４を閉弁する。
【００５１】
次に、Ａ色の塗装行程では、エアモータ（図示せず）によって静電塗装機１の回転霧化頭１Ａを回転させると共に、回転霧化頭１Ａには高電圧発生器２によって高電圧を印加する。この状態で静電塗装機１にＡ色塗料を供給すると、Ａ色塗料は、回転霧化頭１Ａの高速回転によって霧化すると共に、高電圧に帯電して回転霧化頭１Ａと被塗物との間に生じる電気力線に沿って飛行する。これにより、Ａ色塗料は、該被塗物に塗着する。
【００５２】
ここで、Ａ色の塗装行程では、Ａ色塗料を色替弁装置３から静電塗装機１に向けて予め決められた一定の吐出量を供給するために、ギヤポンプ９の歯車１１は、塗料の吐出量に応じた一定速度で回転する。これにより、ギヤポンプ９は、一定吐出量のＡ色塗料を静電塗装機１に向けて供給するものの、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間で塗料の圧力に差圧が生じることがある。このように塗料の差圧が生じたときには、互いに噛合する歯車１１間を通じて塗料が漏洩する傾向がある。
【００５３】
しかし、本実施の形態では、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとに自動圧力調整器１２が接続されている。そして、自動圧力調整器１２の弁体１７には、弁体１７の受圧面積ＳA に比例して塗料流入室Ａの圧力ＰA が作用すると共に、ダイヤフラム１６を通じて受圧面積ＳB に比例した塗料流出室Ｂの圧力ＰB と受圧面積ＳC に比例した制御圧室Ｃの圧力ＰC が作用する。このため、弁体１７には、以下の数１に示すように矢示ｂ方向に向かう力Ｆが作用する。
【００５４】
【数１】
Ｆ＝ＳA ×ＰA ＋ＳB ×ＰB −ＳC ×ＰC
【００５５】
そして、例えばギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力が吐出口１０Ｂの塗料の圧力よりも高いときには、自動圧力調整器１２の塗料流出室Ｂ内の圧力ＰB が制御圧室Ｃ内の圧力ＰC よりも高圧になる。また、自動圧力調整器１２の塗料流入室Ａ内の圧力ＰA は、静電塗装機１から噴霧される塗料が最大流量となるときの圧力よりも若干高い圧力（例えば、５．５ｋｇ／ｃｍ2 ）に保持されている。
【００５６】
このため、数１による力Ｆが正の値となるから、弁体１７は、図２中の矢示ｂ方向となる閉弁方向に向けて変位する。これにより、弁体１７は、図３に示すように弁座１５Ａに着座し、連通孔１５を閉弁する。この状態でギヤポンプ９は、塗料を吐出し続けるから、自動圧力調整器１２の塗料流出室Ｂ内の塗料が減少し、塗料流出室Ｂ内の圧力ＰB 、即ちギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力は徐々に低下する。
【００５７】
一方、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力が吐出口１０Ｂの塗料の圧力よりも低いときには、自動圧力調整器１２の塗料流出室Ｂ内の塗料の圧力ＰB が制御圧室Ｃ内の塗料の圧力ＰC よりも低圧になる。
【００５８】
このため、数１による力Ｆは負の値となるから、弁体１７は、図２中の矢示ａ方向となる開弁方向に向けて変位する。これにより、弁体１７は、図２に示すように弁座１５Ａから離間し、連通孔１５を開弁する。そして、自動圧力調整器１２の塗料流入室Ａ内の塗料の圧力ＰA は、静電塗装機１から噴霧される塗料が最大流量となるときの圧力よりも若干高い圧力（例えば、５．５ｋｇ／ｃｍ2 ）に保持されている。この結果、塗料流入室Ａから塗料流出室Ｂに向けて塗料が供給されるから、塗料流出室Ｂ内の圧力ＰB 、即ちギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力は、塗料流入室Ａ内の塗料の圧力ＰA 程度まで徐々に上昇する。
【００５９】
このように、弁体１７は、閉弁と開弁とを繰返し、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａの塗料の圧力が吐出口１０Ｂの塗料の圧力よりも僅かに高圧な状態に保持される。特に、塗料流出室Ｂと制御圧室Ｃの容積を比較的小さくすることによって、弁体１７は、僅かな圧力ＰB ，ＰC の変動で図２中の矢示ａ，ｂ方向に変位する。このため、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂの塗料の圧力は、僅かな差圧の範囲内に保持することができる。この結果、ギヤポンプ９に塗料のリークが発生することがなくなり、ギヤポンプ９の歯車１１の回転数に応じた吐出量の塗料を静電塗装機１に供給することができる。
【００６０】
かくして、本実施の形態では、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間に自動圧力調整器１２を並列に接続したから、自動圧力調整器１２によってギヤポンプ９の吸入口１０Ａ側よりも吐出口１０Ｂ側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。このため、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間に大きな圧力差が生じることがないから、この圧力差によってギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間での塗料のリークをなくすことができ、塗料の定量供給性を高めることができる。
【００６１】
また、ギヤポンプ９の各歯車１１が摩耗し、これら歯車１１間の隙間が大きくなるときであっても、吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとの間での塗料のリークをなくすことができる。このため、ギヤポンプ９の信頼性を向上させることができると共に、ギヤポンプ９の寿命を延長することができる。
【００６２】
さらに、例えばＡ色塗料とＢ色塗料等のように塗料の種類、被塗物の形状等に応じて静電塗装機１から吐出される塗料の吐出量が低吐出量から高吐出量まで変化する場合であっても、ギヤポンプ９内でも塗料のリークを確実に防止することができるから、ギヤポンプ９によって塗料の吐出量を確実に制御することができる。
【００６３】
しかも、本実施の形態によれば、従来技術のようにギヤポンプ９の吐出口１０Ｂ側に流量計等を設ける必要がないから、静電塗装機１等を含めた装置全体の構成を簡略化することができ、装置全体の製造コストを低減することができる。
【００６４】
また、ギヤポンプ９にはダイヤフラム１６、弁体１７等からなる自動圧力調整器１２を並列に接続したから、弁体１７は、塗料流入室Ａ、塗料流出室Ｂと制御圧室Ｃとの差圧に応じて弁座１５Ａに離着座する。このため、自動圧力調整器１２は、他の動力を必要とせず、ギヤポンプ９の吸入口１０Ａ側よりも吐出口１０Ｂ側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に自動的に調整することができる。
【００６５】
また、自動圧力調整器１２の制御圧室Ｃには、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂ側に接続される吐出塗料流入口２１と、静電塗装機１に向けて塗料を流出させる吐出塗料流出口２２とを開口させる構成としたから、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂから吐出した塗料は、吐出塗料流入口２１を通じて制御圧室Ｃ内に流入すると共に、吐出塗料流出口２２を通じて静電塗装機１に向けて流出させることができる。これにより、制御圧室Ｃ内で塗料を流通させることができるから、制御圧室Ｃ内の洗浄等を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【００６６】
さらに、色替弁装置３とギヤポンプ９との間に自動圧力調整器１２と並列にバイパス弁２４を設けたから、色替弁装置３と静電塗装機１との間に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁２４を開弁し、速やかに塗料供給配管５等に塗料を充填することができる。
【００６７】
特に、バイパス弁２４の流出側をケーシング１３の塗料流出室Ｂに直接的に接続したから、塗料流出室Ｂに塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁２４を開弁し、塗料流出室Ｂ内に塗料を充填することができる。
【００６８】
一方、色替弁装置３と自動圧力調整器１２との間を接続する塗料供給配管５に色替弁装置３の圧力をギヤポンプ９による最大吐出圧力より僅かに高い圧力に減圧する圧力レギュレータ７を設けたから、自動圧力調整器１２は、ギヤポンプ９が最大吐出圧力で塗料を吐出するときであっても、ギヤポンプ９の吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。
【００６９】
次に、図４は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、塗料供給ラインと色替弁装置との間に各色毎にレギュレータと塗料定量供給装置とを接続したことにある。なお、本実施の形態では、上述した前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７０】
図中、３１Ａ，３１Ｂ，…３１Ｎは塗料供給ライン４Ａ，４Ｂ，…４Ｎと色替弁装置３の塗料弁３Ａ，３Ｂ，…３Ｎとを接続する塗料供給配管で、該塗料供給配管３１Ａ，３１Ｂ，…３１Ｎの途中には、第１の実施の形態による圧力レギュレータ７とほぼ同様な圧力レギュレータ３２Ａ，３２Ｂ，…３２Ｎが接続されている。
【００７１】
３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎは圧力レギュレータ３２Ａ，３２Ｂ，…３２Ｎと塗料弁３Ａ，３Ｂ，…３Ｎとの間に位置して塗料供給配管３１Ａ，３１Ｂ，…３１Ｎの途中に設けられた塗料定量供給装置で、該塗料定量供給装置３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎは、第１の実施の形態の塗料定量供給装置８とほぼ同様にギヤポンプ３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎと、自動圧力調整器３５Ａ，３５Ｂ，…３５Ｎと、バイパス弁３６Ａ，３６Ｂ，…３６Ｎ等とによって構成されている。
【００７２】
本実施の形態による塗料定量供給装置は上述の如き構成を有するもので、本実施の形態においても第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、各色毎に塗料定量供給装置３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎを設ける構成としたから、例えばＡ色塗料からＢ色塗料に色替えを行うときであっても塗料定量供給装置３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎを洗浄する必要がなくなる。このため、洗浄に伴う塗料の無駄を省くことができると共に、色替えに必要となる時間を短縮でき、作業効率を向上させることができる。
【００７３】
次に、図５は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、２個の塗料定量供給装置を用いて主剤と硬化剤とからなる塗料を静電塗装機に供給する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７４】
図中、４１は例えば顔料等を含む塗料の主剤を吐出して供給する主剤供給源で、該主剤供給源４１は、例えば多色の塗料を用いる場合には色替弁装置等が適用されるものである。そして、主剤供給源４１は、主剤供給配管４２を介して後述する混合器５５に接続されると共に、主剤供給配管４２の途中には、第１の実施の形態の圧力レギュレータ７、塗料定量供給装置８とほぼ同様の圧力レギュレータ４３、塗料定量供給装置４４が接続されている。また、塗料定量供給装置４４はギヤポンプ４５、自動圧力調整器４６、バイパス弁４７等によって構成されている。
【００７５】
４８は主剤を硬化させるための硬化剤を吐出して供給する硬化剤供給源で、該硬化剤供給源４８は硬化剤供給配管４９を介して後述の混合器５５に接続されている。そして、硬化剤供給配管４９の途中にも、第１の実施の形態の圧力レギュレータ７、塗料定量供給装置８とほぼ同様の圧力レギュレータ５０、塗料定量供給装置５１が接続されている。また、塗料定量供給装置５１はギヤポンプ５２、自動圧力調整器５３、バイパス弁５４等によって構成されている。
【００７６】
５５は主剤供給配管４２と硬化剤供給配管４９との先端に接続された混合器で、該混合器５５は主剤供給配管４２から供給される主剤と硬化剤供給配管４９から供給される硬化剤とを混合すると共に、これらを混合した混合塗料を静電塗装機１に向けて吐出するものである。
【００７７】
本実施の形態による塗料定量供給装置は上述の如き構成を有するもので、本実施の形態においても第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、静電塗装機１には塗料定量供給装置４４によって主剤供給源４１からの主剤を定量供給すると共に、塗料定量供給装置５１によって硬化剤供給源４８からの硬化剤を定量供給する構成としたから、ギヤポンプ４５，５２と自動圧力調整器４６，５３によって静電塗装機１に供給する主剤、硬化剤の供給量を高精度に制御することができる。このため、塗料と硬化剤との混合比を高精度で一定に保持することができ、塗膜を確実に硬化させることができる。
【００７８】
次に、図６および図７は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、自動圧力調整器には弁体を強制的に開弁するエアアクチュエータを設けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７９】
図中、６１は本実施の形態による塗料定量供給装置で、該塗料定量供給装置６１は、ギヤポンプ９、自動圧力調整器６２等によって構成されている。
【００８０】
６２はギヤポンプ９の吸入口１０Ａと吐出口１０Ｂとに並列に接続された自動圧力調整器で、該自動圧力調整器６２は、図６および図７に示すようにケーシング６３、ダイヤフラム６７、弁体７３等によって構成されている。
【００８１】
６３は自動圧力調整器６２の外形をなす有底筒状のケーシングで、該ケーシング６３は、その軸方向の一側がねじ６４によって閉塞されると共に、軸方向の他側には後述するエアアクチュエータ７８が設けられている。また、ケーシング６３の軸方向中央には後述するダイヤフラム６７が設けられると共に、該ダイヤフラム６７とねじ６４との間には後述する弁座部材６５が設けられている。
【００８２】
そして、ケーシング６３の内部には、弁座部材６５の流入側に位置して圧力レギュレータ７からの塗料等が流入する塗料流入室Ａが形成されている。また、ケーシング６３内には、弁座部材６５とダイヤフラム６７との間に位置して塗料流入室Ａに連通し塗料流入室Ａ内の塗料をギヤポンプ９の吸入口１０Ａに向けて流出させる塗料流出室Ｂが形成されている。さらに、ダイヤフラム６７とエアアクチュエータ７８との間には、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂから吐出された塗料等が流入する制御圧室Ｃが形成されている。
【００８３】
６５はケーシング６３の軸方向途中に位置して設けられた円環状の弁座部材で、該弁座部材６５には、その中央部に連通孔６６が貫通して設けられている。また、連通孔６６のうち塗料流入室Ａに開口した部位は、後述の弁体７３が当接する弁座６６Ａとなっている。
【００８４】
６７，６７は弁座部材６５よりも下流側に位置してケーシング６３の軸方向中央に取付けられた一対のダイヤフラムで、該各ダイヤフラム６７は、薄肉環状体に形成されている。また、各ダイヤフラム６７は、後述のインナスペーサ７０、アウタスペーサ７１を挟持することによって互いに軸方向に離間している。そして、ケーシング６３の軸方向一側に位置するダイヤフラム６７は、弁座部材６５との間に塗料流出室Ｂを画成し、軸方向他側に位置するダイヤフラム６７は、エアアクチュエータ７８との間に制御圧室Ｃを画成している。
【００８５】
６８は各ダイヤフラム６７の中央部を貫通して設けられ段付筒状のスピンドルで、該スピンドル６８は、その軸方向一端側が塗料流出室Ｂ内に配設されると共に、他端側が制御圧室Ｃ内に突出してキャップナット６９によって固定されている。また、該スピンドル６８の軸方向途中位置には小径筒状のインナスペーサ７０が取付けられ、該インナスペーサ７０は、２枚のダイヤフラム６７間に挟まれた状態でスピンドル６８とキャップナット６９とによって挟持されている。
【００８６】
７１は各ダイヤフラム６７の外周側に位置して、これら２枚のダイヤフラム６７間に設けられた大径筒状のアウタスペーサで、該アウタスペーサ７１はケーシング６３内に嵌合されると共に、２枚のダイヤフラム６７間に挟まれた状態でケーシング６３の段部と後述するリテーナ７９とによって挟持されている。
【００８７】
また、アウタスペーサ７１の外周側には、ケーシング６３のドレン抜き穴６３Ａと各ダイヤフラム６７間の空間とを連通する環状溝７１Ａが形成される共に、ドレン抜き穴６３Ａにはドレンタンクに接続されたドレン配管７２が接続されている。そして、各ダイヤフラム６７間に塗料が浸入した場合には、アウタスペーサ７１の環状溝７１Ａからケーシング６３のドレン抜き穴６３Ａ、ドレン配管７２を通じてダイヤフラム６７間に浸入した塗料を外部のドレンタンクに排出し、ダイヤフラム６７の損傷等を検出することができるものである。
【００８８】
７３は弁座部材６５の弁座６６Ａに離着座する弁体で、該弁体７３は、スピンドル６８の一端側に位置してその軸中心に螺着された弁軸７３Ａと、該弁軸７３Ａの先端側に設けられ、弁座部材６５の弁座６６Ａに離着座するポペット状弁部７３Ｂとから構成されている。
【００８９】
７４はねじ６４と弁座部材６５との間に位置してケーシング６３に穿設された流入口で、該流入口７４は塗料流入室Ａに開口している。これにより、塗料流入室Ａは、流入口７４を通じて上流側の塗料供給配管５に接続されると共に、弁座部材６５の中央部に貫通して設けられた連通孔６６を通じて塗料流出室Ｂに連通するものである。
【００９０】
７５は弁座部材６５とダイヤフラム６７との間に位置してケーシング６３に穿設された流出口で、該流出口７５は塗料流出室Ｂに開口している。７６はダイヤフラム６７と後述のエアアクチュエータ７８との間に位置してケーシング６３に穿設された吐出塗料流入口で、該吐出塗料流入口７６は、制御圧室Ｃに開口している。そして、流出口７５と吐出塗料流入口７６との間には、ギヤポンプ９が接続されている。これにより、塗料流出室Ｂ内の塗料は、流出口７５を通じてギヤポンプ９の吸入口１０Ａに供給され、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂから吐出された塗料は、吐出塗料流入口７６を通じて制御圧室Ｃ内に供給されるものである。
【００９１】
７７は吐出塗料流入口７６と同様にダイヤフラム６７と後述のエアアクチュエータ７８との間に位置してケーシング６３に穿設された吐出塗料流出口で、該吐出塗料流出口７７は、吐出塗料流入口７５と異なる位置で制御圧室Ｃに開口している。これにより、制御圧室Ｃ内の塗料は、吐出塗料流出口７７を通じて下流側の塗料供給配管６を介して静電塗装機１に供給されるものである。
【００９２】
７８はケーシング６３の軸方向他側を施蓋して設けられた弁体開弁手段としてのエアアクチュエータで、該エアアクチュエータ７８は後述するリテーナ７９、シリンダキャップ８１、ピストン８２等によって構成されている。
【００９３】
７９はケーシング６３の制御圧室Ｃ内に挿入されたリテーナで、該リテーナ７９は円筒状に形成されると共に、制御圧室Ｃと吐出塗料流入口７６、吐出塗料流出口７７とを接続するための接続孔７９Ａ，７９Ｂが設けられている。また、リテーナ７９は、ダイヤフラム６７と後述のシリンダキャップ８１との間に挟持され、軸方向に位置決めされている。
【００９４】
８０はリテーナ７９の軸方向他側に取付けられた略円板状のシールナットで、該シールナット８０の内周側には、軸方向に貫通した挿通孔８０Ａが設けられると共に、該挿通孔８０Ａ内には後述のピストンロッド８３等が挿入されている。
【００９５】
８１はリテーナ７９の軸方向他側に当接した状態でケーシング６３に取付けられたシリンダキャップで、該シリンダキャップ８１は、軸方向一側に向かって開口した有底筒状に形成されると共に、その内部にはピストン８２が軸方向に摺動変位可能に設けられている。また、シリンダキャップ８１の他端側にはピストン８２を駆動するためのパイロットエアを給排する給排口８１Ａが貫通して設けられている。
【００９６】
８２はシリンダキャップ８１内に摺動変位可能に設けられたピストンで、該ピストン８２の中央部にはピストンロッド８３が軸方向一側に突出した状態で取付けられている。そして、ピストンロッド８３の一端側には、キャップナット６９を押動する略円板状の押動突起８３Ａが形成されている。また、ピストンロッド８３は、その径方向外側に樹脂材料からなるカラー８４が取付けられ、該カラー８４と共にシールナット８０の挿通孔８０Ａ内に軸方向に変位可能に挿入されている。
【００９７】
８５はピストン８２とシールナット８０との間に設けられたリターンスプリングで、該リターンスプリング８５は、ピストンロッド８３の押動突起８３Ａがキャップナット６９から離間する方向に向けてピストン８２を付勢している。
【００９８】
このため、ピストン８２は、シリンダキャップ８１の給排口８１Ａからパイロットエアを供給することによって、シリンダキャップ８１側からシールナット８０側に向けて軸方向一側に変位する。このとき、ピストンロッド８３もピストン８２と共に一側に変位すると共に、押動突起８３Ａがキャップナット６９を押動する。これにより、弁体７３も軸方向一側に変位するから、図７に示すように弁部７３Ｂは弁座６６Ａから離座して強制的に開弁する。
【００９９】
８６はエアアクチュエータ７８と塗料が給排される制御圧室Ｃとの間を液密に仕切るためのダイヤフラムで、該ダイヤフラム８６はその中央部がピストンロッド８３の先端側に取付けられると共に、その外周側がリテーナ７９に取付けられている。
【０１００】
かくして、このように構成された本実施の形態においても第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、弁体７３を強制開弁するエアアクチュエータ７８を設けたから、塗料流出室Ｂ内に塗料が充填されていない初期時には、エアアクチュエータ７８によって弁体７３を強制的に開弁することができる。このため、弁体７３が開弁している状態で流入口７４から塗料を供給し、連通孔６６を通じて塗料流出室Ｂ内に塗料を流入させることができるから、初期時であっても塗料流出室Ｂ内に塗料を速やかに充填することができる。
【０１０１】
また、２枚のダイヤフラム６７間の空間にはドレン配管７２を接続したから、ダイヤフラム６７に亀裂、損傷等が生じたときには、塗料流出室Ｂ、制御圧室Ｃからダイヤフラム６７間に浸入した塗料をドレン配管７２を通じてドレンタンクに排出することができる。このため、ドレン配管７２を流通する塗料を検出することによって、ダイヤフラム６７の損傷等を容易に検出することができ、塗料定量供給装置６１の信頼性を向上することができる。
【０１０２】
なお、前記第４の実施の形態では、弁体強制開弁手段としてエアアクチュエータ７８を用いるものとしたが、本発明はこれに限らず例えばモータ等の他の駆動手段を用いて弁体を強制的に開弁する構成としてもよい。
【０１０３】
また、前記第１の実施の形態では、自動圧力調整器１２のケーシング１３には制御圧室Ｃ内の塗料を排出するための吐出塗料流出口２２を設けることとしたが、図８に示す変形例のように、吐出塗料流出口２２を省いた自動圧力調整器９１を用いる構成としてもよい。この場合、ギヤポンプ９の吐出口１０Ｂを下流側の塗料供給配管６に接続すると共に、塗料供給配管６の途中から分岐した分岐管路９２を設け、該分岐管路９２の先端を自動圧力調整器９１の吐出塗料流入口２１に接続するものである。
【０１０４】
さらに、前記第１の実施の形態では、バイパス弁２４を塗料流出室Ｂの塗料充填口２０と塗料供給配管５との間を接続するバイパス配管２３の途中に設けるものとしたが、例えば図８に示す変形例のように、塗料流出室Ｂの塗料流出口１９と塗料供給配管５との間を連通して自動圧力調整器１２と並列に接続されたバイパス配管２３′を設け、該バイパス配管２３′の途中に手動の開閉弁であるバイパス弁２４′を設ける構成としてもよい。
【０１０５】
また、前記各実施の形態では、高電圧発生器２によって静電塗装機１に高電圧を印加し、この静電塗装機１を通じて塗料粒子を直接帯電させる直接帯電方式の静電塗装機１に適用するものとしたが、外部電極を用いて塗料粒子を帯電させる外部帯電方式の静電塗装機に適用してもよい。
【０１０６】
さらに、前記各実施の形態では、回転霧化頭１Ａを備えた静電塗装機１に適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず例えば霧化エアを用いて塗料を霧化するスプレーガン型塗装機等からなる静電塗装機に適用してもよく、塗装機の種類を問わず広く適用できるものである。
【０１０７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に自動圧力調整器を並列に接続したから、自動圧力調整器によってギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。このため、ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に大きな圧力差が生じることがないから、この圧力差によってギヤポンプの吸入側と吐出側との間での塗料のリークをなくすことができ、塗料の定量供給性を高めることができる。また、従来技術のようにギヤポンプの吐出側に流量計等を設ける必要がないから、塗装機等を含めた装置全体の構成を簡略化することができ、装置全体の製造コストを低減することができる。
【０１０８】
また、請求項１の発明によれば、自動圧力調整器を、内部に弁座を挟んで塗料流入室と塗料流出室とを有するケーシングと、塗料流出室側に位置してケーシング内に設けられギヤポンプの吐出側圧力が制御圧として導かれる制御圧室を画成するダイヤフラムと、弁座を貫通して設けられ先端側が塗料流入室側に位置して弁座に離着座する弁部となると共に後部側が弁軸となって塗料流出室に位置してダイヤフラムに取付けられた弁体とから構成しているから、ダイヤフラムは、塗料流出室と制御圧室との差圧に応じて塗料流出室と制御圧室との間で変位する。これにより、弁体は、塗料流出室と制御圧室との差圧に応じて弁座に離着座するから、自動圧力調整器は、他の動力を必要とせず、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に自動的に調整することができる。
【０１０９】
また、請求項２の発明によれば、自動圧力調整器のケーシングには、制御圧室をギヤポンプの吐出側に接続する吐出塗料流入口と、制御圧室を塗装機に接続する吐出塗料流出口とを設ける構成としたから、ギヤポンプの吐出側から吐出した塗料は、吐出塗料流入口を通じて制御圧室内に流入すると共に、吐出塗料流出口を通じて塗装機に向けて流出する。これにより、制御圧室内で塗料を流通させることができるから、制御圧室内の洗浄等を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【０１１０】
また、請求項３の発明によれば、塗料供給源とギヤポンプとの間に自動圧力調整器と並列にバイパス弁を設けたから、塗料供給源と塗装機との間に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁を開弁し、塗料供給配管等に塗料を速やかに充填することができる。
【０１１１】
また、請求項４の発明によれば、バイパス弁の流入側を塗料供給配管に接続し、バイパス弁の流出側をケーシングの塗料流出室に直接的に接続したから、塗料流出室に塗料が充填されていない初期時には、バイパス弁を開弁し、塗料流出室内に塗料を充填することができる。
【０１１２】
また、請求項５の発明によれば、ケーシングには弁体を強制的に開弁する弁体強制開弁手段を設けたから、塗料流出室内に塗料が充填されていない初期時には、弁体強制開弁手段によって弁体を強制的に開弁することができる。このため、弁体が開弁している状態で流入口から塗料を供給することによって、塗料は弁座を通じて塗料流出室内に流入するから、初期時であっても塗料流出室内に塗料を速やかに充填することができる。
【０１１３】
また、請求項６の発明によれば、塗料流出室、制御圧室との間には２枚のダイヤフラムを設けると共に、これら２枚のダイヤフラム間にはドレン配管を接続したから、ダイヤフラムに亀裂、損傷等が生じたときには、塗料流出室、制御圧室からダイヤフラム間に浸入した塗料をドレン配管を通じてドレンタンクに排出することができる。このため、ドレン配管を流通する塗料を検出することによって、ダイヤフラムの損傷等を容易に検出することができ、塗料定量供給装置の信頼性を向上することができる。
【０１１４】
さらに、請求項７の発明によれば、塗料供給源と自動圧力調整器との間を接続する塗料供給通路に塗料供給源の圧力をギヤポンプによる最大吐出圧力より僅かに高い圧力に減圧する手動圧力調整器を設けたから、自動圧力調整器は、ギヤポンプが最大吐出圧力で塗料を吐出するときであっても、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるギヤポンプ、自動圧力調整器が適用される色替弁装置、静電塗装機等の全体構成を示す回路図である。
【図２】図１中の自動圧力調整器の弁体が開弁している状態を示す断面図である。
【図３】図１中の自動圧力調整器の弁体が閉弁している状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるギヤポンプ、自動圧力調整器が適用される色替弁装置、静電塗装機等の全体構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態によるギヤポンプ、自動圧力調整器が適用される主剤供給源、硬化剤供給源、静電塗装機等の全体構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態による自動圧力調整器を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態による自動圧力調整器の弁体を強制開弁している状態で示す断面図である。
【図８】本発明の変形例による自動圧力調整器を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 静電塗装機（塗装機）
４Ａ，４Ｂ，…４Ｎ 塗料供給ライン（塗料供給源）
７，３２Ａ，３２Ｂ，…３２Ｎ，４３，５０ 圧力レギュレータ（手動圧力調整器）
８，３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎ，４４，５１，６１ 塗料定量供給装置
９，３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎ，４５，５２ ギヤポンプ
１２，３５Ａ，３５Ｂ，…３５Ｎ，４６，５３，６２，９１ 自動圧力調整器
１３，６３ ケーシング
１５Ａ，６６Ａ 弁座
１６，６７ ダイヤフラム
１７，７３ 弁体
１７Ａ，７３Ａ 弁軸
１７Ｂ，７３Ｂ 弁部
１８，７４ 流入口
１９，７５ 流出口
２０ 塗料充填口
２１，７６ 吐出塗料流入口
２２，７７ 吐出塗料流出口
２４，３６Ａ，３６Ｂ，…３６Ｎ，４７，５４，２４′ バイパス弁
７２ ドレン配管
７８ エアアクチュエータ（弁体強制開弁手段）
Ａ 塗料流入室
Ｂ 塗料流出室
Ｃ 制御圧室
Claims (7)
- 塗料供給源と塗装機との間に接続され、塗料供給源から塗装機に向けて塗料を供給するギヤポンプと、該ギヤポンプの吸入側と吐出側との間に並列に接続され、ギヤポンプの吸入側よりも吐出側の塗料の圧力を僅かに高い圧力に調整する自動圧力調整器とによって構成し、
該自動圧力調整器は、内部に弁座を挟んで流入口に通じる塗料流入室と流出口に通じる塗料流出室とを有するケーシングと、前記塗料流出室側に位置して前記ケーシング内に設けられ前記ギヤポンプの吐出側圧力が制御圧として導かれる制御圧室を画成するダイヤフラムと、前記弁座を貫通して設けられ先端側が前記塗料流入室側に位置して前記弁座に離着座する弁部となると共に後部側が弁軸となって前記塗料流出室に位置して前記ダイヤフラムに取付けられた弁体とから構成してなる塗料定量供給装置。 - 前記ケーシングには、前記制御圧室を前記ギヤポンプの吐出側に接続する吐出塗料流入口と、前記制御圧室を塗装機に接続する吐出塗料流出口とを設けてなる請求項１に記載の塗料定量供給装置。
- 前記塗料供給源とギヤポンプとの間には、初期時に前記塗料流出室内に塗料を充填するために、前記自動圧力調整器と並列にバイパス弁を設けてなる請求項１または２に記載の塗料定量供給装置。
- 前記バイパス弁の流入側は前記塗料供給源に連なる塗料供給配管に接続し、前記バイパス弁の流出側は前記ケーシングの塗料流出室に直接的に接続してなる請求項３に記載の塗料定量供給装置。
- 前記ケーシングには、初期時に前記塗料流出室内に塗料を充填するために、前記弁体を強制的に開弁する弁体強制開弁手段を設けてなる請求項１または２に記載の塗料定量供給装置。
- 前記ダイヤフラムは前記ケーシングの制御圧室と塗料流出室との間に位置して弁体の軸方向に離間して２枚設けられ、前記ケーシングには、これら２枚のダイヤフラム間に開口するドレン配管を接続してなる請求項１，２，３，４または５に記載の塗料定量供給装置。
- 前記塗料供給源と前記自動圧力調整器との間を接続する塗料供給通路には、前記塗料供給源の圧力を前記ギヤポンプによる最大吐出圧力より僅かに高い圧力に減圧する手動圧力調整器を設けてなる請求項１，２，３，４, ５または６に記載の塗料定量供給装置。
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