JP3882148B2 - 自動車用および他の塗料の連続自動製造システム - Google Patents

Description

本発明は、自動車用などの塗料つまりペイントの連続的および自動的な製造方法に関するものであり、その開発の目的は、特に金属物質、具体的には車体の塗装を目的とした塗料の製造において、色の均一性、質感、粘性ないし粘度を確保する方法を得ることにある。
現在、従来法による塗料の製造は、非常に複雑な方法であり、また次のような段階、つまり原料の秤量ないし計量、調合、色の調整、被覆力、粘度の調整、品質管理、缶詰めおよび梱包ないし包装などから構成される。所望の塗料の色を作るために必要な原料は、処方（formula）に記載された量だけ秤量され、パレット上に置かれ、またリフティングトラック（lifting track）によって、製造開始のために待機している塗料製造プラントまで運ばれる。当然のことであるが、原料は、固体あるいは液体であっても、製造ラインから離れた、別々の場所で秤量される。また、このような秤量された量の精度は使用される秤に依存しており、よって、秤量工程において正確な結果が得られるように、絶えず測定用計器での正確な測定がなされる。大量に加えられる特定の原料（樹脂や溶剤など）は、プラントの調合エリアで入手される。
調合エリアに到着した全ての原料は、防液壁（dike）内に配置された各タンクつまり貯蔵容器内に保管される。各タンクは、原料用の個々の供給バルブにより駆動されると共に、プラントに到達する配管内に配置されている固有のポンプを有している。また、この配管システム内では、混合タンクに加えられるべき原料の量を制御する単一の流量計が接続されている。
オペレータは、最初に、ホースの一端を加えられるべき製品の管路に接続し、またホースの他端は混合タンクの開口部に寄せて配置し、また原料を取り出すためにオペレータは計器内に製品の量を重量（Ｋｇ）で印をつけると共に、供給バルブを開く。上記のバルブがポンプ（防液壁内に配置されている）に電気信号を送ってこのポンプをＯＮにすると、プラントに配置された混合タンク内に外部の貯蔵タンクから製品を移送する。そして、流量計内の印がつけられた量に達すると、ポンプは自動的にＯＦＦとなる。
調合段階は、所定の順序で、かつ常に量の多い製品から始まり、次いで量の少ない製品のように、原料を１つづつ加えることから構成され、また樹脂は混合タンク内に、撹拌なしで加えられる最初の原料である。ここで、ドラム缶内に樹脂が貯蔵されている場合、オペレータは、樹脂の取り出しを進めるために、適当な場所に保管されているドラムタンブラー（drum tumbler）を使用して、混合タンクのそばに運ぶ。樹脂がプラント内に存在する配管システムから直接的に運ばれる場合には工程は実際的には秤量と同じであり、あるいはプラントに供給用の配管システムがある場合には追加のプロセスは、上記したように、流量計を通して行われる。他の原料（添加剤）は、バケツや缶を使用して手作業で撹拌しながら同様に加えられる。上記した添加作業は全体で約４時間かかる。
着色ないし色調整工程は、着色用添加剤のバケツを使用する手作業の追加工程であり、着色技術者は、撹拌中のタンク内に入れられる濃縮材料の量を確認するために、まず染料つまり色素が入れられる空のバケツを秤量し、また一杯にしたときに再度秤量し、さらに適切な色になるまで加えられた正確な量を規定するためにバケツが再度秤量される。
次いで、少量の塗料サンプルが品質管理研究所に送られる。同研究所では、塗装キャビンにおいて小板を塗装し、この小板は野外で５から３０分の間だけ、次いでストーブ（stove）内で６０〜１８０℃の温度で１０から３０分の間だけ乾燥され、また小板の冷却を待って、これと標準的なサンプルとを、視覚的あるいは器具を使用して、比較する。色が必要とされる基準内でない場合には、着色技術者は、必要な調整を行い、また参照された基準内になるまで、色を調節する。
通常は、色を調節するために、着色技術者は上記の工程を３、４回繰り返し、またこれには平均して４時間を要する。ここで、着色技術者が間違った染料を入れたり、過剰な量を入れたりした場合には、色を調節することは不可能になり、よって、全部が無駄になってしまう。
色の調整後、試料は、粘性の調節および試験のために品質管理部門に運ばれ送られる。粘性の調節はサンプルについて行われる。それは、上記のサンプル内に含まれている溶剤の量によって、混合タンク内に加えられる溶剤の全部の量が計算される。
この段階では、オペレータは粘性を調節するために溶剤を持ってきて、バケツ、缶あるいはドラム缶（追加される溶剤の量に応じて）内で秤量し、またこれを混合タンク内に注ぐ。ドラム缶を使用する必要がある場合には、適切な場所に保管されたドラムタンブラー装置を使用し、溶剤の取り出しを行うために混合タンクのそばに運ばれる。
タンクあるいはボウル（bowl）を洗浄するためには、オペレータは最も近くの溶剤管路から取り出した洗浄用溶剤を缶に満たし、これを手作業で注ぎ、ブラシで壁面を洗浄する。この作業の開始後は、オペレータはより多くの溶剤を濯ぎのために注ぎ、タンクあるいはボウルからの汚れた溶剤を、ドラムから排液コックを通って排液し、溶剤を蒸留して回復させる所謂「溶剤再生」プラントに移すためにプラントの輸送台に運び、回復された溶剤は再使用のために配管システムを通ってプラントに戻される。
塗料の準備ができたならば、試料が品質管理部門に運ばれて送られる。そこでは、色、被覆力（coverage）、固形分（solid）、比重量および粘性などの試験が行われる。現在、これらの試験は次のように行われる。
色は、自然光下で見た場合における、サンプルを取り除いた、フィルムとその個々の基準との間の明度における差の測定であり、粘性が調整され、また塗料がスチール板上に塗布され、軽量溶剤（light solvent）が蒸発するまで１５分待ち、この期間経過後は、サンプルは６０℃以下で３０分間だけストーブ上に置かれる。試験の標準的な時間は１時間であるが、白い合成エナメルの場合には、着色技術者は大気中での塗料の乾燥のために１６時間を必要とし、また色を調節して試験を終了するまでには５日かかる。
液体塗料、溶液および分散液の比質量測定に使用される比重量は、その結果が「ｇ／ｃｍ¹」で表現され、伝統的に密度と呼ばれている。この方法は、物質の質量とその体積との間の関係に依存している。このため、容積が既知である容器に２５℃においてサンプルが満たされ、この容器は比重量を測定するために秤量され、またこの試験を行うために必要な平均時間は約１０分間である。
固形分は、塗料内に存在する固形物質の割合である。不揮発性の材料の含量は絶対的な量ではないが、使用された加熱温度および時間に依存している。推奨される温度および時間はストーブで１２０℃、１時間である。また、この方法において、製品の固定量が秤量され、容器内に拡げられ、またストーブに１時間置かれる。この期間の後、サンプルは３０分間乾燥用オーブンに運ばれ、また固形分の材料のパーセンテージを得るために実験室用測定重量計で秤量される。この試験の平均時間は２時間である。固形分の百分率値が特定の基準値を外れている場合には、樹脂あるいは染料を追加することで調整が行われ、またこの追加に使用される量が大きい場合には、ロット全体が不合格とされる。
粘性について、実験的な方法において、粘性は液体がその流れに抗する困難性であると言える。この手法は、２５℃においてフォード４ガラス（Ford 4 glass）と称される所定の直径の孔を通る液体の連続的な流動時間に基づくものである。そして、溶剤が大量に加えられた場合には、粘性を調整することが同様に不可能であり、このため、ロット全体が無駄になってしまう。上記の試験は実行に約３０分間を要する。
品質管理部門による承認の後、承認された塗料は缶内に入れられ、次いで手作業で梱包される。容器の充填は、使用される装置に応じて、所定の量だけ行われる。
色、粘性、固形分および比重量のための分析を行うのに必要な平均時間は、製造部門から運ばれた時から、研究所において試験を待っている時間などを考慮した全体時間として、品質管理部門から製造部門への回答まで、約４時間である。
なお、オペレータあるいは着色技術者による色、粘性および固形分の調整のための染料、溶剤あるいは樹脂の追加が不適当な量であった場合、ロット全体を無駄にして、全体が廃棄される。上記調整は非常に困難である。なぜなら、その調整は、多くの別の人たちによりなされ、その人達の訓練、能力、結果の解釈の相違に依存し、分析は計器の測定および実験装置の品質にも依存しているといことを考慮に入れなければならないからである。最後に、結果、ならびに品質および製造コストに大きな影響を与える一連の要因がある。
自動車用などの塗料の連続的および自動的な製造方法に関する本発明は、どのようなタイプの塗料も、色、被覆力、固形分および粘性の各要件を満たす処方により特定された基準の厳密な範囲内で、自動的に作る方法により構成されており、また塗料の色またはタイプの自動的な変更を約３分間で行うことができる。梱包は、このような作業に使用される装置に依存して、どのような容積でも行える。
特定のタイプの塗料の製造に対しては、各材料の混合物が２つの混合タンクの一方の内部に運ばれると共に、混合タンクは積荷され、他のタンクの混合物は、高速で撹拌を行う混合器のヘッドに連続的に送り出される。最終的な塗料に必要な他の材料（添加剤および染料）は、他の原料タンクの製品と混合するために、混合器のヘッド内部において同時に送り出される。塗料の製造には、原料として、樹脂、濃縮物、溶剤および添加剤が使用される。
塗料は、準備ができると、色および粘性を読み取るプローブを通過し、次いで配送の準備のために缶あるいはドラム缶（０．９、１．０、３．６および４．０リットルあるいは他の容積）内に積荷される。
全体の製造工程はＰＬＣ（Programmable Logic Controller）により行われ、またシステムはLLX−DMACSソフトウェアによる監視プログラムシステムにより制御される。全ての必要な情報は記憶され次いで使用され、またこのシステムは次のパラメータ、つまり色、被覆力、粘性、比重量、圧力、流量、濃縮物の着色力を監視している。
要するに、本方法は次のような特徴を有している。特定の色の塗料を自動的に生産でき、また約３分で自動的な洗浄を行う。つまり、全ての配管、タンク、バルブおよび装置がこのような短時間に全体的に清浄化され、これにより、今まで使用されている従来の方法に対して、塗料の迅速な交換（色および／または樹脂のタイプ）が可能となり、塗料の製造における融通性が大きくなって、１つの塗料が他の塗料と混入する僅かな可能性なしに、全体の色、被覆力および粘性制御をオンラインで行いながら、原料の各タンク内に含まれたどんな樹脂のどんな色でも製造できる。
連続的とするために、本システムは、小さいロットから大きなロットまで製造する融通性を有している。
本システムは、全体の製造プロセスの途中で、色、固形分、粘性、比重量の各テストを同時に行い、これらのテストは、塗料が製造される際に行われる。本システムは自動的な洗浄を行うことから、新しいロットを作るためのシステムの準備のための時間は、従来の方法に対して著しく小さい。
本システムによれば、塗料の完全な再生を行うことが可能となる。つまり、システムは常に、処方で特定された基準通りの、同じ塗料を製造する。
本プロセスが連続的および自動的な方法で作られていることを考慮して、調整は正確な比率での添加を連続的に行うことでなされ、よって、必要な量より多い量で添加することがなくなり、また同様に塗料の品質に関する結果的な問題が除かれる。
本プロセスが連続的および自動的であるので、上記した多くの不都合のある、手動で研究所のためのサンプルを得る必要がない。
連続的および自動的であることの他の重要な利点は、アラーム（警報）、即時の読取り、各パラメータのグラフ、報告、時間と共の見込み値、履歴、傾向などの自動化関連資源を使用できることである。システムのメンテナンスをスピードアップおよび最適化できる能力は履歴的事実、問題の提示あるいはシステム内で起こった変更などに基づく結果（event）を提供する。
試験を実行するための待ち時間、汚れのような外部変量に依存していない、連続的で自動的なシステムであるので、計測システムの信頼性が大きい。
本システムでは、工程の全ての段階を監視することが可能であり、また全てのパラメータは正しく知られ、また制御される。
本システムは、制御がオンラインで行われるので、保守のために同じ数のオペレータを必要とせず、また研究所に高度な装置を保有する必要がない。
本プロセスでは、従来のプロセスにおいて行われていた、製品の追加のための原料の移動の際の多くの時間ロスが回避される。
本プロセスは完全に自動的であるので、プラントの操作に必要な人員はより専門化し、よって、プラント内のどんな修理を行うのにも適するようになる。
本特許の目的をより良く理解するために、次の図面を参照する。
図１は、原料を備えたタンクを積荷するプロセスの簡略化された流れ図の図表を示したものであり、図２は、混合タンクへの樹脂（図８に”Ａ”で示す）の添加ないし追加のプロセスのための簡略化された流れ図の図表であり、図３は、混合タンク内に染料（図８に”Ｂ”で示す）を添加するプロセスの簡略化された流れ図の図表であり、図４は、混合タンク内に添加物（図８に”Ｃ”で示す）を添加するプロセスの簡略化された流れ図の図表であり、図５は、混合タンク内に溶剤（図８に”Ｄ”で示す）を添加するプロセスの簡略化された流図の図表であり、図６は、少量の原料（図８に”Ｅ”で示す）を混合タンク内に添加するプロセスの簡略化された流れ図の図表であり、図７は、混合器内に配置される前に、特定のタイプの塗料を得るために必要とするシステムで、いくつかの原料の２つの混合タンク内への添加制御システムの簡略化された流れ図の図表であり、図８は、混合、他の特性の分析のため、および続いて梱包ステーションへ送るために、混合器のいくつかのタンクにおける原料の受取りの簡略化された流れ図の図表であり、図９は、混合器から後の梱包までの、セット全体の簡略化された図表を示したものであり、図１０は、配管内および混合器内に存在する塗料を押し動かす、洗浄システムにおける窒素の受取のための簡略化された流れ図の図表であり、図１１は、洗浄システムの清浄な溶剤の受取りのための簡略化された、流れ図の図表であり、図１２は、洗浄システムからの汚れた溶剤を取り出すための簡略化された流れ図の図表である。
本発明に係る自動車用などの塗料の連続的および自動的な製造方法は、いくつかの原料の供給ラインから構成される。これらのラインは基本的には、原料を均化するために必要な撹拌用モータ（２）を備えた原料の積荷のためのタンク（１）、およびタンク（１）が必要な充填レベルに達した際に、高レベル送信機を接続してタンク、ボウル、あるいは他の容器（６）から管路（５）を通っての原料の移送を停止するために供給ポンプ（４）を（ソフトウェアにより）自動的に切断する高レベル制御器（３）、およびタンクがその低レベルになった時に、ポンプ（４）をＯＮにするために送信機を接続し、タンク（６）からタンク（１）内に上記管路（５）を通って原料を移送する、低レベル制御器（７）を有する、原料の積荷のためのタンク（１）を有してなり、通常の動作状態では、所定の塗料の製造にために接続された全ての原料が同時的で自動的に加えられる。
図２に示す樹脂の添加のためのプロセス（Ａ）においては、樹脂の再循環（recirculation）が開始される。つまり、制御バルブ（１２ａ）を備えると共にタンク（１ａ）に戻る管路（１１ａ）と連絡するために、樹脂は、撹拌機（２ａ）を備えたタンク（１２ａ）の１つから、管路（８ａ）を通り、事前に決められた所定の圧力にシステムが達したときに自動的にＯＮになる自動配液（dosing）ポンプ（９ａ）および管路（１０ａ）を通過し、この第１の循環用ループの圧力は上記制御バルブ（１２ａ）の開閉により制御される。また、この段階において、樹脂の再循環は、管路（１３ａ）、フィルタ（１４ａ）、自動分配ポンプ（１５ａ）、流量計（１６ａ）、切換弁（divertive valve）（１７ａ）により形成される第２のループにおいて開始され、切換弁（１７ａ）は管路（１８ａ）により樹脂を戻し、また管路（１８ａ）は管路（１１ａ）に接続されており、樹脂は、制御バルブ（１２ａ）を通ってタンク（１ａ）に戻るか、あるいは管路（２０ａ）を通って混合器（２１）に進む。上記の自動分配ポンプ（１５ａ）は、可変回転のものであり、これにより、樹脂を個々の塗料の処方通りの特定の量とするためにその流れを可変とでき、また混合器（２１）内に加えるべき樹脂の量は、自動分配ポンプ（１５ａ）の回転を制御する流量計（１６ａ）によって制御され、これにより、所定ロットの製造に対して求められた樹脂の全部の量がシステム内に導入された際に、樹脂のタンクの添加用のポンプ（９ａ，１５ａ）が自動的にＯＦＦにされる。
図３に示す染料の添加のためのプロセス（Ｂ）において、染料は、撹拌機（２ｂ）を備え容量が２０、１，０００および２，５００リットルの他のタンク（１ｂ）に蓄えられ、供給ポンプ（４ｂ）によりボウル（６ｂ）から取り入れられた後に、まず、タンク（１ｂ）から出て、管路（８ｂ）を通過すると共に、システムが予め規定された圧力に到達したときに自動的にＯＮとなる自動分配ポンプ（９ｂ）を通り、またタンク（１ｂ）に戻すための制御バルブ（１２ｂ）を備えた管路（１１ｂ）に接続するための管路（１０ｂ）からなる再循環ループに入る。この第１のループの圧力は制御バルブ（１２ｂ）の開閉により制御され、またこの段階において、管路（１３ｂ）、バスケットフィルタ（basket filter）（１４ｂ）、自動分配ポンプ（１５ｂ）、流量計（１６ｂ）および、管路（１１ｂ）に接続された管路（１８ｂ）により濃縮物を戻す切換弁（１７ｂ）により形成される第２のループにおける濃縮物の再循環が開始され、濃縮物は、制御バルブ（１２ｂ）を通ってタンク（１ｂ）に戻るか、または管路（２０）を通って混合器（２１）に行く。上記の自動分配ポンプ（１５ｂ）は可変回転のものであり、これにより、濃縮物を個々の塗料の処方に特定された量とするためにその流れを可変とでき、混合器（２１）内に加えるべき濃縮物の量は、自動分配ポンプ（１５ｂ）の回転を制御する流量計（１６ｂ）によって制御され、またシステム内に導入すべき濃縮物の量はオンラインの色を読取ると共に個々の処方に固有の濃縮物の添加により即時的に補正を行う制御ループにより制御され、所定ロットの製造に対して求められた濃縮物の全部の量がシステム内に導入された際に、染料タンクの分配ポンプ（９ｂ，１５ｂ）が自動的にＯＦＦになる。
図４に示す添加物の添加のためのプロセス（Ｃ）において、添加物は、撹拌機（２ｃ）を備え容量が２０、１，０００および２，５００リットルの他のタンク（１ｃ）に蓄えられ、供給ポンプ（４ｃ）を使用してボウル（６ｃ）から取り入れられた後に、最初に第１の再循環ループに入り、つまり、添加物は、タンク（１ｃ）を出て、管路（８ｃ）を通過し、システムが予め規定された圧力に到達したときに自動的にＯＮとなる自動分配ポンプ（９ｃ）を通過し、管路（１１ｃ）に接続する管路（１０ｃ）を通過して、タンク（ｌｃ）に戻すために制御バルブ（１２ｃ）を通過する。この第１のループの圧力は制御バルブ（１２ｃ）の開閉により制御され、またこの段階において、管路（１３ｃ）、バスケットフィルタ（１４ｃ）、自動分配ポンプ（１５ｃ）、流量計（１６ｃ）および、管路（１１ｃ）に接続された管路（１８ｃ）により添加物を戻す切換弁（１７ｃ）により形成される第２のループにおける再循環が開始され、添加物は、制御バルブ（１２ｃ）を通ってタンク（１ｃ）に戻るか、または管路（２０）を通って混合器（２１）に行く。上記の自動分配ポンプ（１５ｃ）は可変回転のものであり、添加物を個々の塗料の処方に特定された量とするためにその流れを可変とでき、混合器（２１）内に加えるべき添加物の量は自動分配ポンプ（１５ｃ）の回転を制御する流量計（１６ｃ）によって制御され、またシステム内に導入すべき添加物の量はオンラインの色を読取ると共に個々の処方に固有の添加物の添加により即時的に補正を行う制御ループにより制御され、所定ロットの製造に対して求められた添加物の全部の量がシステム内に導入された際に、染料タンクの添加用のポンプ（９ｃ，１５ｃ）が自動的にＯＦＦになる。
ＰＬＣにより自動的に積荷される、他のタンク（１ｄ）内に保存された溶剤の追加のプロセス（Ｄ）においては、図５に示すように、溶剤は、遠心自動分配ポンプ（９ｄ）により送り出されて管路（８ｄ）から出て、流量計（１６ｄ）および制御バルブ（１９ｄ）により、圧力が予め設定された値に達するまで、バスケットフィルタ（１４ｄ）を通過する。上記の圧力は、バルブ（１２ｄ）によりプログラムされた値に到達するまで調節され、またバルブ（１７ｄ）は流れを管路（１８ｄ）を通って送りバルブ（１２ｄ）によりタンク（１ｄ）に戻す。バルブ（１７ｄ）の位置が変更すると、溶剤は混合器（２１）に入るようになり、この段階においては、他の流量計（２２）による溶剤の量の正確な調整が行われるようになる。流量計（２２）は、溶剤の粘性値をプログラムに即時的に送り、また制御バルブ（１９ｄ）に開閉のための信号を送る。このようにして、処方により指定された粘性が制御され、原料が上記の混合器（２１）内に最終的に導入されたときに、既に確立された塗料の全体のロットが製造され、システムは自動的にＯＦＦとなる。
少量の原料（Ｅ）を供給するため、および混合器（２１）の調整のために、図６に示す分散タンク（１ｅ）は、管路（５ｅ）およびポンプ（４ｅ）を通って、ドラム缶またはボウル（６ｅ）から取り入れた原料を受け取る。
選択的に、特定のタイプの塗料の調合のために、秤量された原料の混合物は、図７に示すように、オン−オフバルブ（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、…）を通りＰＬＣにより制御されたポンプにより処理された原料（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、…）の導入、およびバルブ（２５ａ）および（２５ｂ）を通る樹脂（２４）の導入を、交互且つ独立的に、原料の導入を受け取る２つの供給ライン（Ｆ，Ｇ）に分割される。これらの原料は、自己調整可能な流量計（２６）により自動的に配液され、ドレイン（２７ａ）（２７ｂ）、（２８ａ）および（２８ｂ）は上記流量計およびフィルタ（２９ａ）および（２９ｂ）を較正し、およびパイプ（３０ａ）および（３０ｂ）および３方向バルブ（３１ａ）および（３１ｂ）を通って、それぞれ専用でないモータ式撹拌機（２）を備えた、混合タンク（３２ａ，３２ｂ）に供給され、上記タンクはギアポンプ（３３ａ），（３３ｂ）および流量計（３４ａ），（３４ｂ）および２つのバスケットフィルタ組立体（３５ａ），（３５ｂ）を通り３方向バルブ（３６ａ），（３６ｂ）に接続された下側出口管路を有しており、３方向バルブは、主混合器（２１）に混合物を送るか、あるいは３方向バルブ（３７ａ），（３７ｂ）および圧力制御バルブ（３８ａ），（３８ｂ）に混合物を向け、混合タンク（３２ａ）および（３２ｂ）に戻し、あるいは洗浄プロセスの場合には、汚れた洗浄用溶剤を出口（３９）に送る。
混合タンク（３２ａ，３２ｂ）の２つの供給ライン（Ｆ，Ｇ）内には半積荷システムが配置され、このシステムはドラム缶、ギアポンプおよびバスケットフィルタにより構成され、原料の量は秤による秤量により手動で計られ、原料はポンプでの注入により混合タンク（３２ａ，３２ｂ）に加えられ、あるいはこのタンクの開口部に設置された漏斗を通して手動で取り出される。
図９において、混合器（２１）は、小型の装置であり、幾つかの原料が内側の混合チャンバ内に導入される幾つかの独立した入口ノズルを有し、また原料を完全に均質化して塗料を形成するために必要な所定の最小容量を有している。製造された塗料は管路（４０）から出て貯蔵タンク（４１）に入り、一部は切換バルブ（４２），（４３）および小型のタンク（４４）およびポンプ（４５）および測色計（４６）により構成される制御セルに行って、色および被覆力が分析され、管路（４７）を通って貯蔵タンク（４１）に戻る。測色計（４６）により得られたデータは、次いで標準的な塗料と比較し色および被覆力を適合させるべく特定の基準に到達するまで必要な原料を加えるためにプログラムに送られる。上記プログラムは、また粘性を読み取る流量計（２２）からの粘性のデータを設定された粘性と比較し、粘性を調整するために溶媒の量の増大あるいは制限を指示する。塗料の粘性が基準を外れている場合には、タンク（４１）に戻され、あるいは標準的な粘性を有しており缶に入れる準備が出来ている場合には、貯蔵タンク（４１）の内容物は管路を通ってポンプ（４８）およびバルブ（４９）により取り出され、混合器（２１）に戻り、ここから、流量計（２２）を通り、および管路およびバルブ（５０）および排出管路（５１）および排出ノズル（５２および５３）を通って０．９、１．０、３．６、４．０、２００リットルあるいは他のタイプの容量に梱包され、所望の塗料の製造の終了後は、システムは自動的に３分以内に溶剤で清浄化され窒素で乾燥され、システムはどのような色の塗料あるいはどのような樹脂の新しいロットをも製造できる状態となる。
操業開始プロセスにおいては、全ての樹脂タンク（１ａ）、全ての染料タンク（１ｂ）、全ての添加剤タンク（１ｃ）、全ての溶剤のタンク（１ｄ）および全てのタンク（３２ａ）、（３２ｂ）からの材料が送り出され、圧力が安定値となるまで管路システム内で再度循環し続ける。自動配液システムおよび供給システムには、前に製造されたロットの調整が使用され、混合器（２１）内の最初の塗料が貯蔵タンク（４１）（ラングタンクつまり肺タンクと称される）に運ばれ、また塗料が技術仕様書内で安定になった時には、その流れがドラム缶等の缶内への準備のできた塗料（５２，５３）の排出のために方向転換される。また、このプロセスの間に、貯蔵タンク（４１）の原料は、上記タンクの容量がゼロレベルに達するまで混合器ヘッド（２１）に漸次送り出され、“生産実行”の終了まで、全体的に制御される。
新しい色の供給には製品の２０リットルのサンプルが必要であり、このサンプルは小型タンク（４４）およびポンプ（４５）を使用して測色計（４６）に送られて分析され、システムに新しい色が登録され、開始点としての入力された処方の百分位数の値および色の登録および達成したい粘性を使用して、通常の手順で製品が次いで製造される。
排出が完了した後には、図１０に示すように、貯蔵タンクから切換バルブ（５４）を通って管路により分配される窒素の一部が、管路の製品を混合器（２１）の出口および管路内に押し進めるために、個々のバルブ（５５）、（５６）、（５７）および（５８）を通ってシステムのポイント（５９）、（６０）、（６１）および（６２）に導入される。
次いで、図１１に示すように、清浄な溶剤が、貯蔵タンクから導入され、ポンプ（６３）、フィルタ（６４）、および切換弁（６５）を通過し、ポイント（７０）、（７１）、（７２）、（７３）および（７４）（図７）内の個々のバルブ（６６）、（６７）、（６８）および（６９）を通って導入される。この最後のものは切換バルブ（７５）（図７）を備えた管路を通過し、また混合タンク（３２ａ），（３２ｂ）内に進み、ポイント（３９）（図７）およびポイント（７６）（図９）において取り出された汚れた溶剤は、図１２に示すように、再生のために、ポンプ（７８）を通って貯蔵タンク（７７）内に置かれる。
周期的に、出口の偏向（deviation）による自然的な摩耗を補償するために、通常のプロセスにおいてシミュレーションされた一定の圧力に対する液圧シリンダを使用して、自動分配ポンプ（１５ａ）、（１５ｂ）、（１５ｃ）、（９ｄ）、（３３ａ）および（３３ｂ）の調整がなされる。このシリンダが所定の容量を動かすのに要する時間が計測され、また制御システム内に記憶された流量ｘ回転の曲線が更新され、また、流量が所定の値より下になった場合（最大摩耗）には、システムは上記ポンプ（１５ａ）、（１５ｂ）、（１５ｃ）、（９ｄ）、（３３ａ）および（３３ｂ）の交換を処理するべくオペレータに通知する。

Claims (7)

1. それぞれ供給ポンプ（４）の動作により異なる原料を供給する複数の供給ライン（５）が接続されたタンク（１ａ）と、
   タンク（１ａ）の充填レベル（３）を決定しかつ所定の充填レベルに達したときに原料の供給を停止する充填レベル決定装置と、
   タンク（１ａ）が所定の低レベル（７）に達したときをモニターし供給ポンプ（４）を起動して追加の原料を供給する低レベル制御装置と、
   タンク（１ａ）中の原料を均質化する攪拌器（２ａ）と、
   全ての供給ラインおよび原料に接触するシステムの全ての構成要素を経て洗浄流体を自動的に循環させ、異なる塗料の製造開始前に、該洗浄流体により、所定の塗料製造のための原料を浄化するクリーニングシステムと、
   前記タンク（１ａ）から出た原料である樹脂をタンク（１ａ）に再循環させるべく、少なくとも１個の前記供給ラインを経て前記タンクに樹脂を戻すように連結される循環システムとを具備し、
   該循環システムは、樹脂分配ポンプ（９ａ）と、樹脂パイプ（８ａ）と、樹脂制御弁（１２ａ）と、タンク（１ａ）への戻り供給パイプ（１１ａ）とを有する第１のループと、第１のループの樹脂制御弁（１２ａ）のオンオフ状態を制御する圧力制御装置と、第２の樹脂パイプ（１３ａ）と、第２の樹脂分配ポンプ（１５ａ）と、樹脂流量計（１６ａ）と、切換弁（１７ａ）とを有しており、該切換弁（１７ａ）は、選択的に樹脂混合器（２１）へ樹脂を流すか樹脂を第２の樹脂パイプ（１８ａ）を通して循環せしめ、第２の樹脂分配ポンプ（１５ａ）は、可変回転のもので、対応する塗料の処方に応じて種々の樹脂の流れを特定量に達せしめ、樹脂流量計（１６ａ）は、樹脂混合器（２１）に添加される樹脂の量を計測して第２の樹脂分配ポンプ（１５ａ）を制御し、必要な樹脂の全量が第１の樹脂混合器（２１）へ導入されるやいなや、第１および第２の分配ポンプ（９ａ，１６ａ）を停止させる
   ことを特徴とする種々の異なる自動車用および他の塗料の連続自動製造システム。
2. さらに供給ラインに連結された混合器（２１）を有しており、
   該混合器（２１）は小型でかつ複数の独立な入口ノズルを有しており、該入口ノズルを経て原料が供給ラインから導入され、
   該混合器（２１）は所定の塗料を形成する原料の最適均質化に必要な最小体積の内部混合チャンバを有しており、
   さらに混合器（２１）を貯蔵タンク（４１）と連結するパイプ（４０）が設けられていて、このパイプ（４０）を経て塗料が貯蔵タンク（４１）に指向され、
   混合器中（２１）で形成された塗料はまた、切換弁（４２，４３）とさらなるタンク（４４）を具えた制御セル中に導入され、
   該制御セル中には、さらにポンプ（４５）と、所定の塗料の色と被覆力とを分析するのに有効な比色計（４６）と、塗料を貯蔵タンク（４１）に戻すパイプ（４７）が設けられていて、さらに混合器（２１）を流量計（２２）、切換弁（５０）を経て貯蔵タンク（４１）または排出ノズル（５２，５３）と連結するパイプが設けられていて、該流量計（２２）は、塗料の粘性を読み取り粘性データを送出するもので、
   さらにコンピュータープログラムが設けられていて、これが標準塗料処方と測定塗料処方とを比較して、特定の標準に合う所定の塗料バッチのための所定の色と被覆力とを得るべく選択された原料の添加を決定し、
   該プログラムは、また流量計（２２）から粘性データを受けて、特定された粘性と比較し、粘性を調整するために溶媒の量の増大あるいは制限を指示し、特定された粘度を制御し、粘度が標準に合わない場合には、切換弁（５０）を経て貯蔵タンク（４１）に戻し、
   該貯蔵タンク（４１）は、ポンプ（４８）およびバルブ（４９）を有するパイプにより混合器（２１）に接続され、標準の色、被覆力、粘度となった塗料が、混合器（２１）から、流量計（２２）、切換弁（５０）および排出パイプ（５１）を経て、排出ノズル（５２，５３）から梱包のために排出され、
   さらに、所望の塗料の製造の終了後、システムは自動的に３分以内に溶剤で清浄化し、窒素で乾燥することにより、システムがどのような色の塗料あるいはどのような樹脂の新しいロットをも製造できる状態とするクリーニングシステムが設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. タンク（１ｂ）と、供給ラインと、供給ポンプ（４ｂ）と、充填レベル決定装置と、低レベル制御装置と、攪拌器（２ｂ）と、クリーニングシステムと、循環システムとを有してなり、
   供給ラインは供給ポンプ（４ｂ）の動作により原料をタンク（１ｂ）に供給し、
   充填レベル決定装置はタンク（１ｂ）の充填レベルを決定しかつ所定の充填レベルに達したときには原料の供給を停止し、
   低レベル制御装置はタンク（１ｂ）が所定の低レベルに達したときをモニターして供給ポンプ（４ｂ）を起動して追加の原料を供給し、
   攪拌器（２ｂ）はタンク（１ｂ）内の原料を均質化し、
   該タンク（１ｂ）は、充分な数の供給ラインを有しており、該供給ラインは、実質的に人間の介入なしに種々の塗料の製造プロセスを連続的かつ自動的に完結すべく、異なる原料をタンク（１ｂ）に供給し、
   クリーニングシステムは全ての供給ラインおよび原料に接触するシステムの全ての構成要素を通って洗浄流体を自動的に循環せしめ、
   該洗浄流体は、他の塗料の製造前に、所定塗料の製造に伴う原料を浄化し、
   循環システムは、塗料の製造のために少なくとも１個の供給ラインを経て染料をタンクに供給すべく接続されており、
   該循環システムは、第１のループと第２のループとを有しており、
   該第１のループは、染料タンク（１ｂ）と、第１の染料分配ポンプ（９ｂ）と、染料制御弁（１２ｂ）と、染料ボール（６ｂ）と、染料ボール（６ｂ）から染料タンク（１ｂ）へ染料を供給する染料供給ポンプ（４ｂ）とを有しており、
   第１のループはさらに、染料供給パイプ（８ｂ）と、染料制御弁（１２ｂ）の起動・停止により制御され、第１のループが所定の圧力に達したときに染料分配ポンプ（９ｂ）を制御して、染料を染料供給パイプ（８ｂ）へ供給する自動制御装置とを有しており、
   第２のループは、染料パイプ（１３ｂ）と、染料バスケットフィルタ（１４ｂ）と、第２の染料分配ポンプ（１５ｂ）と、染料流量計（１６ｂ）と、第２のループを第１のループと連結する染料ダクト（１８ｂ）と、該染料ダクト（１８ｂ）または染料混合器（２１）へ染料を供給する染料切換弁（１７ｂ）とを有しており、
   第２の染料分配ポンプ（１５ｂ）は可変回転を有していて、これにより染料の種々な流れを対応する染料処方に応じて特定の染料濃度に達せしめ、
   染料混合器（２１）中の染料濃度は、第２の染料分配ポンプ（１５ｂ）の回転を制御する染料流量計（１６ｂ）により制御され、
   制御装置は、色を決定し、かつ色をオンラインで読み取ることにより、異なる染料の添加でもって即時的に色を修正して所定の塗料のために所望の色を達成し、
   制御装置は、さらに所定の色を達成すべく第１、２の染料分配ポンプを自動的に制御し、自動的に起動・停止させる
   ことを特徴とする種々の異なる自動車用および他の塗料の連続自動製造システム。
4. タンク（１ｃ）と、供給ラインと、供給ポンプ（４ｃ）と、充填レベル決定装置と、低レベル制御装置と、攪拌器（２ｃ）と、クリーニングシステムと、循環システムとを有してなり、
   供給ラインは、供給ポンプ（４ｃ）の動作により原料をタンクに充填し、
   充填レベル決定装置は、タンク（１ｃ）の充填レベルを決定しかつ所定の充填レベルに達したときには原料の供給を停止し、
   低レベル制御装置は、タンク（１ｃ）が所定の低レベルに達したときをモニターして供給ポンプ（４ｃ）を起動して追加の原料を供給し、
   攪拌器（２ｃ）は、タンク（１ｃ）内の原料を均質化し、
   該タンク（１ｃ）は、充分な数の供給ラインを有しており、該供給ラインは、実質的に人間の介入なしに種々の塗料の製造プロセスを連続的かつ自動的に完結すべく、異なる原料をタンク（１ｃ）に供給し、
   クリーニングシステムは、全ての供給ラインおよび原料に接触するシステムの全ての構成要素を通って洗浄流体を自動的に循環せしめ、
   該洗浄流体は、他の塗料の製造開始前に、所定塗料の製造に伴う原料を浄化し、
   循環システムは、塗料の製造のために少なくとも１個の供給ラインを経て塗料添加物をタンク（１ｃ）に供給し、
   該循環システムは第１のループと第２のループとを有しており、
   第１のループは、添加物タンク（６ｃ）と添加物タンク（６ｃ）のためのモーター攪拌器（２ｃ）と添加物分配ポンプ（９ｃ）と添加物制御弁（１２ｃ）とを有しており、
   添加物制御弁（１２ｃ）は、システムが所定の圧力に達したことの感知に応答して自動的に起動する添加物分配ポンプ（９ｃ）を制御し、
   また第１のループは、ボール（６ｃ）と供給ポンプ（４ｃ）から塗料添加物を供給され、
   第２のループは、添加物パイプと（１３ｃ）、添加物バスケットフィルタ（１４ｃ）と、添加物分配ポンプ（１５ｃ）と添加物流量計（１６ｃ）と、添加物切換弁（１７ｃ）とを有しており、
   また、第２のループは、予設定された圧力に達したときに起動されて添加物ダクト（１８ｃ）を経て添加物を第１のループの添加物タンク（１ｃ）に戻すべく作用し、
   添加物切換弁（１７ｃ）は添加物を選択的に混合器（２１）にも指向し、
   第２のループの添加物分配ポンプ（１５ｃ）は、可変回転を有して可変流れを可能とし、これにより処理されている所定の塗料の処方に特定された量の添加物を供給し、
   混合器（２１）に添加されるべき添加物の量は流量計（１６ｃ）により制御され、
   該流量計（１６ｃ）は、色のオンライン上の読取りに応じて第２のループの添加物分配ポンプ（１５ｃ）の回転を制御し、これにより瞬間的に更なる添加物の添加を修正し、所定の塗料のために所定の色その他のパラメータを達成して、ついで特定の状態に達したときに２つの添加物分配ポンプ（９ｃ，１５ｃ）を自動的に停止する
   ことを特徴とする種々の異なる自動車用および他の塗料の連続自動製造システム。
5. タンクと、供給ラインと、供給ポンプと、充填レベル決定装置と、低レベル制御装置と、攪拌器と、クリーニングシステムと、循環システムとを有してなり、
   供給ラインは、供給ポンプの動作により原料をタンクに供給し、
   充填レベル決定装置は、タンクの充填レベルを決定して所定の充填レベルに達したときに原料の供給を停止し、
   低レベル制御装置は、タンクが所定の低レベルに達したときをモニターして供給ポンプを起動して追加の原料を供給し、
   攪拌器は、タンク中の原料を均質化し、
   該タンクは、充分な数の供給ラインを有しており供給ラインは、実質的に人間の介入なしに、異なる原料を供給して連続的かつ自動的に種々の塗料の製造プロセスを完全に完結し、
   クリーニングシステムは、全ての供給ラインおよび原料に接触するシステムの全構成要素を経て洗浄流体を自動的に循環させ、該洗浄流体は、他の塗料の製造開始前に、所定塗料の製造に伴う原料を浄化し、
   循環システムは、少なくとも１個の供給ラインを経て塗料溶剤を混合器（２１）に供給して最終塗料製品の濃度を調節し、
   該循環システムは、第１の溶剤ループと第２の溶剤ループとを有しており、
   第１の溶剤ループは、溶剤パイプ（８ｄ）に連結した溶剤タンク（１ｄ）と、遠心溶剤分配ポンプ（９ｄ）と、溶剤バスケットフィルタ（１４ｄ）と、溶剤流量計（１６ｄ）と、溶剤制御弁（１９ｄ）と、溶剤弁（１７ｄ）と、さらなる溶剤弁（１２ｄ）とを有しており、
   さらなる溶剤弁（１２ｄ）は、第１のループを完結して予め設定された値に達するまで、第１のループ中の圧力が調節されるように作用し、
   第２のループは、溶剤制御弁（１９ｄ）および溶剤弁（１７ｄ）を経て連結された混合器（２１）および混合器（２１）に接続された流量計（２２）を有し、該流量計（２２）は、塗料の粘度値を瞬間的にコンピュータープログラムに送るべく作用し、
   該プログラムは、塗料の粘度値により溶剤制御弁（１９ｄ）を開閉し、かくして、所定塗料処方中に特定された粘度を制御し、複数の原料が最終的に塗料混合器（２１）中に導入されたときに塗料が所定の量で製造されかつ全システムが自動的に停止するようにする
   ことを特徴とする種々の異なる自動車用および他の塗料の連続自動製造システム。
6. 少なくとも１個のタンクと、供給ラインと、少なくとも１個の供給ポンプと、充填レベル決定装置と、低レベル制御装置と、攪拌器と、クリーニングシステムとを有してなり、
   供給ラインは、少なくとも１個の供給ポンプの動作により少なくとも１個のタンクに原料を供給し、
   充填レベル決定装置は少なくとも１個のタンクの充填レベルを決定して所定の充填レベルに達したときに原料の供給を停止し、
   低レベル制御装置は少なくとも１個のタンクが所定の低レベルに達したときをモニターして少なくとも１個の供給ポンプを起動して追加の原料を供給し、
   攪拌器は少なくとも１個のタンク内の原料を均質化し、
   該タンクは、充分な数の供給ラインを有しており、該供給ラインは異なる原料を供給して、実質的に人間の介入なしで、種々の塗料の製造プロセスを連続的かつ自動的に完全に完結し、
   クリーニングシステムは、全ての供給ラインおよび原料と接触するシステムの全構成要素を経て洗浄流体を自動的に循環させ、
   該洗浄流体は、他の塗料の製造開始前に、所定の塗料の製造に伴う原料を浄化し、
   システムは２個の主供給ライン（Ｆ，Ｇ）を有しており、
   これら主供給ライン（Ｆ，Ｇ）は交互かつ独立に、オンオフ弁（２３）を経て、異なる原料のためのポンプにより処理される異なる複数の原料（２２ａ〜２２ｆ）を受取り、
   また２個の主供給ライン（Ｆ，Ｇ）は、流量計（２６）により分配すべく自動的に制御される弁（２５ａ，２５ｂ）を経て、樹脂（２４）を受け取り、
   流量計（２６）は、流量計を調節するドレイン（２７，２８）を有してかつ混合タンク（３２ａ，３２ｂ）に供給する三方向弁（３１ａ，３１ｂ）を有しており、
   各混合タンク（３２ａ，３２ｂ）はモーター駆動攪拌器（２）を有しており、
   また混合タンク（３２ａ，３２ｂ）は、下側出口パイプを有していてギアポンプ（３３ａ，３３ｂ）と、流量計（３４ａ，３４ｂ）と、さらなる三方向弁（３６ａ，３６ｂ）に平行に連結された２個のバスケットフィルタユニット（３５ａ，３５ｂ）に連通しており、
   主混合器（２１）は、三方向弁（３６ａ，３６ｂ）と圧力制御弁（３８ａ，３８ｂ）とに連結されて混合物を混合タンク（３２ａ，３２ｂ）に指向すべく作用する
   ことを特徴とする種々の異なる自動車用および他の塗料の連続自動製造システム。
7. ローディングシステムを有しており
   該ローディングシステムは、２個の供給ライン（Ｆ，Ｇ）に連結されてかつドラム缶とギアポンプと秤量計を使って手動で原料の量を測定するバスケットフィルタとを有しており、原料はポンプまたは手動排出によりタンク（３２ａ，３２ｂ）のノズルに装備されたファンネルを経て混合タンク（３２ａ，３２ｂ）中に添加される
   ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。

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