JP3907079B2 - ポンプ装置のリーク検出方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装用ポンプ装置等ポンプ装置のシール部における流体のリークを検出する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、塗装系に使用される従来の塗料供給装置Ｂは、外部のエアコンプレッサ等エアー源（図示せず）に連通するポンプ用エアシリンダ装置１０１とこのポンプ用エアシリンダ装置１０１の下方に接続した塗装用ポンプ装置１０２とからなる。
【０００３】
即ち、ポンプ用エアシリンダ装置１０１の下部に支持部材１０３を介して塗装用ポンプ装置１０２の円筒シリンダ状の塗料室１０４を支持してあり、この塗料室１０４の下端部にボール弁による吸入弁１０５を組み込んだキャップ１０６を螺合してある。また、この塗料室１０４の上端部には前記ポンプ用エアシリンダ装置１０１のピストン１０７のピストンロッド１０８に連接した弁棒１０９の先端部を嵌挿するようにしてあり、この弁棒１０９は先端に相互連通状の中心孔と側孔による塗料排出孔１１０を形設し且つ先端部を小径部に形成してボール弁による吐出弁１１１を組み込んだ鍔付円筒部材１１２を螺着してある。また、この鍔付円筒部材１１２の外周にシール部材１１３を装着し、ポンプ作用時の塗料のリークを防止するようにしている。
【０００４】
そして、ポンプ用エアシリンダ装置１０１を作動させることにより、ピストン１０７が駆動し、ピストンロッド１０８と共に弁棒１０９が上下動し、外部に配設した塗料タンクＰＴの塗料が塗料室１０４内に吸引され、塗料室１０４の塗料は塗料排出孔１１０から塗料室１０４の上部室１０４ａと配管１１４を経由しレギュレータ１１５を介し塗装ガン１１６に供給されるようにされている。なお、ポンプ用エアシリンダ装置１０１には、ピストン１０７の上下動限を規制するべく、ピストン１０７の上部に検出ロッド１１７を接続し、その上端に係合片１１８を取り付け、外部保持したリミットスイッチ１１９，１２０により位置検出ができるようにしてある。また、レギュレータ１１５は調圧用電磁弁１２１を介してエアー源１２２に連通し、塗装ガン１１６はトリガー用電磁弁１２３を介してトリガー操作用のエアー源１２４に連通するようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この構成の塗料供給装置Ｂにより塗料を塗装ガン１１６に供給する時、塗装用ポンプ装置１０２のシール部材１１３のシール性が低下すると、弁棒１０９における摺動抵抗が減少し、所要の基準圧力を得るために単位時間当たりの往復動の回数が増加し、この弁棒１０９の往復動により発生する塗料の頻繁な脈動をレギュレター１１５で調整しきれず、結果として塗装パターンが乱れ、塗装不良になるという問題があった。また、このことにより駆動源であるポンプ用エアシリンダ装置１０１のシリンダ内を摺動するピストン１０７の磨耗を早め、ポンプ用エアシリンダ装置１０１の耐用年数の減少を招くという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑み、ポンプ装置のシール部よりの流体リークを簡便な装置により検出し、早期のシール部材の交換等是正処置を行うことができ、それにより、例えば、塗料の脈動による塗装不良の発生等流体の脈動による不具合を防止し、また、ポンプ用流体圧シリンダ装置の耐用年数の向上が図れるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決すための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、先端部に吸入弁機構を備えるポンプ室の基端側に吐出弁機構を備える弁棒を嵌挿し、該弁棒をポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンロッドに連結して流体のポンプ作用を行うポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリーク検出方法であって、前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の後方に検出用流体圧シリンダ装置を配設し、該検出用流体圧シリンダ装置のピストンロッドを前記ポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンの背部に接続した検出ロッドに連接すると共に、前記検出用流体圧シリンダ装置のシリンダ室に連通し圧力センサと排気用電磁弁を介して先端を大気に開放する配管を設け、リミットスイッチによる前記検出ロッドの移動限位置の検出で前記排気用電磁弁を閉鎖すると共に前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の前記ピストンを移動させ、前記圧力センサが所定の基準圧力を検出するまでの時間を計測することにより前記ポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリークを検出することを特徴とするポンプ装置のリーク検出方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、先端部に吸入弁機構を備えるポンプ室の基端側に吐出弁機構を備える弁棒を嵌挿し、該弁棒をポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンロッドに連結して流体のポンプ作用を行うポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリーク検出装置であって、前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の後方に検出用流体圧シリンダ装置を配設し、該検出用流体圧シリンダ装置のピストンロッドを前記ポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンの背部に接続した検出ロッドに連接すると共に、前記検出用流体圧シリンダ装置のシリンダ室に連通し圧力センサと排気用電磁弁を介して先端を大気に開放する配管を設け、リミットスイッチによる前記検出ロッドの移動限位置の検出で前記排気用電磁弁を閉鎖すると共に前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の前記ピストンを移動させ、前記圧力センサが所定の基準圧力を検出するまでの時間を計測する計測手段を備えたことを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置を提供する。
【０００９】
さらにまた、本発明は、前記圧力センサにおける圧力の経時変化を、制御盤に付設した記録部により記録することを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置を、さらに、前記検出用流体圧シリンダ装置は、前記ポンプ用流体圧シリンダ装置に着脱可能に付設されていることを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置を、そしてまた、前記ポンプ装置は塗装用ポンプ装置であり、検出対象とする前記流体は塗料であることを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
本発明のリーク検出装置を備える塗料供給装置Ａは、図１に示すように、エアによって作動するポンプ用エアシリンダ装置１と、このポンプ用エアシリンダ装置１のピストン２の上下動に連動して下方に配設した塗料タンクＰＴの塗料の吸入吐出を行う塗装用ポンプ装置３を支持部材４を介してポンプ用エアシリンダ装置１に支持させると共に、前記ポンプ用エアシリンダ装置１の上方に連結ロッド５を介して検出用エアシリンダ装置６を付設している。
【００１１】
図２に拡大して示すように、前記ポンプ用エアシリンダ装置１は、シリンダ室７の内部にピストン２を収裝して上部室７ａと下部室７ｂを形成させ、上下端部にエアーを給排するエアー給排管８，９を設けて復動シリンダ形とし、ピストンロッド１０の先端には塗装用ポンプ装置３の弁棒１１を接続し、前記ピストン２の上部側には検出ロッド１２を固設し、後記するように、検出用エアシリンダ装置６のピストンロッド１３を接続させてある。
【００１２】
塗装用ポンプ装置３は前記支持部材４に上端部を固定された円筒状シリンダによる塗料室１４を備え、前記弁棒１１の下端部がこの塗料室１４内に嵌挿されるようにしてある。図３の拡大図にも示したように、弁棒１１は下端を小径に形成し、キャップ状の鍔付円筒部材１５を螺着し、その外周、即ち、鍔付円筒部材１５の外壁と塗料室１４の内壁との間にシール部材１６とこのシール部材１６を弾発的に抑えるバネ部材１７を収裝して、その上端部には抜け出しを規制する断面コ字型の規制板１８を取り付けることにより、弁棒１１の先端部をピストン状に形成し、塗料室１４内を摺動できるようにしてある。
【００１３】
また、鍔付円筒部材１５の鍔部の中央には塗料導入孔１９を穿設し、鍔付円筒部材１５の内部には弁座２０とこの弁座２０に当接するボール弁による吐出弁２１を収裝し、さらにまた、前記弁棒１１の下端部には相互に連通する中央孔と側孔とを穿設して塗料排出孔２２とすることにより、弁棒１１の先端部を吐出弁機構に構成してあり、シール部材１６を施された鍔付円筒部材１５を上下往復動させることにより、塗装室１４の塗料を上部室１４ａと配管３０（図１）を経由して塗装ガン２３側に吐出できるようにしてある。なお、この中央孔部分にはボール規制棒２４を配置して前記吐出弁２１がこの塗料排出孔２２を塞がないように規制している。
【００１４】
そして、図２のように、塗料室１４の下端の開口部に、外部の塗料タンクＰＴ（図１）に連通する塗料吸入孔２５を備え、且つ、弁座２６と、この弁座２６に当接して塗料吸入孔２５を開閉するボール弁による吸入弁２７と、この吸入弁２７の後退を規制する規制板２８との吸入弁機構の一式を備えたキャップ２９を螺合してある。
【００１５】
さらに、塗料室１４から吐出された塗料は、図１のように、配管３０により調圧用のレギュレータ３１を経由して塗装ガン２３に連通するようにしてあり、前記塗装ガン２３はトリガーの開閉用としてエアー供給配管３２によりトリガー用電磁弁３３を介してコンプレッサ等エアー源３４を接続させてある。また、前記レギュレータ３１にはエアー配管３５により調圧用電磁弁３６を介して調圧用エアー源３７が接続されている。
【００１６】
検出用エアシリンダ装置６は、図２に示すように、前記ポンプ用エアシリンダ装置１の上方に離間して設けられ、介在する連結ロッド３８をポンプ用エアシリンダ装置１の上部に螺着状態で接続させてある。シリンダ室３９は収裝したピストン４０によって仕切られた後部室（上部室）３９ａと前部室（下部室）３９ｂにエアーを給排するエアー給排管４１，４２をそれぞれ上下端部に設けた複動形シリンダに形成し、前記のように、ピストンロッド１３の下端はポンプ用エアシリンダ装置１の検出ロッド１２にネジ接続してある。
【００１７】
この検出ロッド１２にはピストンロッド１３との接続部に近接して、リミットスイッチ用の係合片４３を取り付け、この係合片４３と係合可能に検出ロッド１３の上端部位置と下端部位置にそれぞれ上側リミットスイッチ４４と下側リミットスイッチ４５を外部保持させてあり、上側リミットスイッチ４４と下側リミットスイッチ４５はそれぞれ制御盤４６に導線接続し（図１）、係合片４３が上側リミットスイッチ４４のレバーに係合することにより、図示しないエアー源の切換え電磁弁が操作され、エアー給排管８を経由してポンプ用エアシリンダ装置１の上部室７ａにエアーを供給してピストン２を下動させ、係合片４３が下側リミットスイッチ４５のレバーに係合することにより、切換え電磁弁が操作されてピストン２の下部室７ｂにエアーを供給してピストン２を上動させるようにしてある。
【００１８】
そして、図１に示すように、検出用エアシリンダ装置６におけるシリンダ室３９の後部室３９ａと前部室３９ｂ内のエアーは、上下端のエアー給排管４１，４２に接続した配管４７，４８によりそれぞれ排気用電磁弁４９，５０を経由して大気開放できるようにしている。また、前記配管４７，４８には、前記排気用電磁弁４９，５０より前流側において分岐して圧力センサ５１，５２を接続させてある。
【００１９】
そしてまた、前記排気用電磁弁４９，５０と圧力センサ５１，５２と前記トリガー用電磁弁３３は、それぞれ制御盤４６に導線接続させてあり、制御盤４６は排気用電磁弁４９，５０の開閉信号と圧力センサ５１，５２からの圧力信号と前記トリガー用電磁弁３３からの開閉信号とリミットスイッチ４４，４５からの係合信号を受発信するようにしてある。また、前記制御盤４６には記録部としてプリンタ５３を接続させてあり、前記圧力センサ５１，５２の圧力信号を経時的にプリントアウトできるようにしてある。
【００２０】
上記構成の装置の作用を、本発明のリーク検出方法の説明を兼ねて説明する。
上端のリミットスイッチ４４が検出ロッド１２の係合片４３と係合した時、制御盤４６は、その係合信号に基づき、塗装ガン２３のトリガー用電磁弁３３を開放させ、配管４８によって検出用エアシリンダ装置６の前部室３９ｂ側に連通する排気用電磁弁５０を閉止させ、後部室３９ａ側に連通する排気用電磁弁４９を開放させるようにすると共に、ポンプ用エアシリンダ装置１の上部のエアー給排管８からのエアー供給と下部のエアー給排管９からのエアー排出を行わせる。これにより、ポンプ用エアシリンダ装置１のピストン２が下動し、ピストン２の下動と共にピストンロッド１０を介して塗装用ポンプ装置３の弁棒１１が下動し、塗料室１４の塗料が弁棒１１の先端部の塗料導入孔１９から吐出弁２１を介して塗料排出孔２２と上部室１４ａ側に取り込まれる。同時に、検出用エアシリンダ室３９のピストンも下動し、前部室３９ｂと配管４８内のエアーは昇圧する。
【００２１】
この時、弁棒１１の先端部のシール部材１６が正常であれば、塗料は塗料導入孔１９と吐出弁２１と塗料排出孔２２の正常経路のみによって上部室１４ａ側に供給されるので、シール部材１６と塗料室１４間の摺動抵抗と前記正常経路における塗料の導入抵抗があり、弁棒１１の下動速度が抑制され、従って、検出用エアシリンダ６の前部室３９ｂと配管４８におけるエアー圧即ち圧力センサ５２の検出圧の上昇速度が遅く、プリンタ５３には、図４の（ａ）線で示したように、所定の基準圧力に達するまでの比較的長い昇圧時間が記録される。
【００２２】
もし、弁棒１１の先端部のシール部材１６が正常にシール作用を行っていない場合は、塗料室１４の塗料は、シール部材１６と塗料室１４間の摺動抵抗が少なく、また、シール部材１６の部分からの塗料のリークがあり、上部室１４ａ側に供給される塗料の導入抵抗が少なくなり、従って、弁棒１１の下動速度が早く、従って、また検出用エアシリンダ装置６のピストン４０の下動速度が早くなり、前記検出用エアーシリンダ装置６の前部室３９ｂ側の前記圧力センサ５２の検出圧の上昇速度が早く、図４の（ｂ）あるいは（ｃ）のように、プリンタ５３には比較的短い昇圧時間が記録されることになる。
従って、プリンタ５３により、予め、シール部材１６が正常な場合の図表を作製して置き、適宜計測の都度得られた図表を比較することにより、シール部材の状況を把握することができる。
【００２３】
なお、下側リミットスイッチ４５が係合片４３に係合した時、検出用エアシリンダ装置６の後部室３９ａに連通する排気用電磁弁４９を閉止し、一方の排気用電磁弁５０を開放するようにすれば、圧力センサ５１により、同様にして弁棒１１の上昇時におけるシール部材１６のリーク状況を検出することができる。
【００２４】
このように、ポンプ用エアシリンダ装置１に連動する検出用エアシリンダ装置６を設け、内部のエアー圧力の経時変化を圧力センサからの圧力信号により制御盤４６で検出し、プリンタ５３により記録させるようにすることにより、塗装用ポンプ装置３のシール部材１６の塗料リークを確実に早期に検出でき、塗料の脈動による塗装不良の発生を防止でき、また、ポンプ用エアシリンダ装置１におけるピストン２の磨耗等を抑制でき、ポンプ用エアシリンダ装置１の耐久性を向上できる。
【００２５】
さらに、検出用エアシリンダ装置６は、シリンダ本体部を連結ロッド５のネジ螺着によってポンプ用エアシリンダ装置１に容易に取り付けられ、、ピストンロッド１３はポンプ用エアシリンダ装置１の検出ロッド１２とのネジ螺合で容易に連結されるので、検出用エアシリンダ装置６の着脱は簡単に行えるものであり、既存の塗料供給装置に簡便に取り付けできて経済性があり、また、設備の点検あるいは部品交換等の保守管理が容易になる利点がある。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明の方法及び装置は、ポンプ装置を操作するポンプ用流体圧シリンダ装置に対して検出用流体圧シリンダ装置を連動的に設け、先端に吐出弁機構を備えた弁棒の移動時における外周のシール部材からの塗料リーク状況を、前記検出用流体圧シリンダ装置においてシリンダ室に連通する圧力センサが所定の基準圧力を検出するまでの時間によって検出できるようにしたから、比較的簡単な設備で、容易にシール部材の状況を把握でき、早期にシール部材の交換等の処置か可能となり、弁棒の頻繁な往復動による流体の脈動及びそれによる不具合を防止でき、また、ポンプ用流体圧シリンダ装置のピストン磨耗を防止してその耐久性を高めることができるという効果を奏する。
【００２７】
前記弁棒による経時圧力変化を制御盤を介して記録部により記録させることにより、目視的な判定が可能となり、判定を確実に行い得、ポンプ用流体圧シリンダ装置やポンプ装置等の保守管理が容易になるという効果を奏する。
また、検出用流体圧シリンダ装置を、ポンプ用流体圧シリンダ装置にボルトやネジ等による螺合手段によって着脱可能とすることにより、既製のポンプ装置に簡便に取り付けられる経済性があり、また、設備の保守管理が容易になるという効果を奏する。
【００２８】
上記のポンプ装置を塗装用ポンプ装置に適用して吐出弁機構のシール部における塗料のリーク検出に利用することにより、リークに基づく塗料の脈動を早期において防止し、塗装不良の発生を防止できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による塗料リーク検出装置を施した塗料供給装置に全体構成を示す概略側面断面図である。
【図２】図１における塗料リーク検出装置を施した塗料供給装置の拡大側面断面図である。
【図３】図２における塗料供給装置の塗料室上部を示す部分拡大側面断面図である。
【図４】本発明の塗料リーク検出装置による塗料の吐出圧力の経時変化を示す図表である。
【図５】塗料リーク検出装置を施さない従来の塗料供給装置を示す側面断面図である。
【符号の説明】
Ａ 塗料供給装置
ＰＴ 塗料タンク
１ ポンプ用エアシリンダ装置
２ ピストン
３ 塗装用ポンプ装置
４ 支持部材
５ 連結ロッド
６ 検出用エアシリンダ装置
７ シリンダ室
８，９ エアー給排管
１０ ピストンロッド
１１ 弁棒
１２ 検出ロッド
１３ ピストンロッド
１４ 塗料室
１４ａ 上部室
１５ 鍔付円筒部材
１６ シール部材
１７ バネ部材
１８ 規制板
１９ 塗料導入孔
２１ 吐出弁
２２ 塗料排出孔
２３ 塗装ガン
２４ ボール規制棒
２５ 塗料吸入孔
２７ 吸入弁
２８ 規制板
２９ キャップ
３１ レギュレータ
３３ トリガー用電磁弁
３４ エアー源
３６ 調圧用電磁弁
３７ 調圧用エアー源
３８ 連結ロッド
３９ シリンダ室
３９ａ 後部室
３９ｂ 前部室
４０ ピストン
４１，４２ エアー給排管
４３ 係合片
４４ 上側リミットスイッチ
４５ 下側リミットスイッチ
４６ 制御盤
４９，５０ 排気用電磁弁
５１，５２ 圧力センサ
５３ プリンタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装用ポンプ装置等ポンプ装置のシール部における流体のリークを検出する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、塗装系に使用される従来の塗料供給装置Ｂは、外部のエアコンプレッサ等エアー源（図示せず）に連通するポンプ用エアシリンダ装置１０１とこのポンプ用エアシリンダ装置１０１の下方に接続した塗装用ポンプ装置１０２とからなる。
【０００３】
即ち、ポンプ用エアシリンダ装置１０１の下部に支持部材１０３を介して塗装用ポンプ装置１０２の円筒シリンダ状の塗料室１０４を支持してあり、この塗料室１０４の下端部にボール弁による吸入弁１０５を組み込んだキャップ１０６を螺合してある。また、この塗料室１０４の上端部には前記ポンプ用エアシリンダ装置１０１のピストン１０７のピストンロッド１０８に連接した弁棒１０９の先端部を嵌挿するようにしてあり、この弁棒１０９は先端に相互連通状の中心孔と側孔による塗料排出孔１１０を形設し且つ先端部を小径部に形成してボール弁による吐出弁１１１を組み込んだ鍔付円筒部材１１２を螺着してある。また、この鍔付円筒部材１１２の外周にシール部材１１３を装着し、ポンプ作用時の塗料のリークを防止するようにしている。
【０００４】
そして、ポンプ用エアシリンダ装置１０１を作動させることにより、ピストン１０７が駆動し、ピストンロッド１０８と共に弁棒１０９が上下動し、外部に配設した塗料タンクＰＴの塗料が塗料室１０４内に吸引され、塗料室１０４の塗料は塗料排出孔１１０から塗料室１０４の上部室１０４ａと配管１１４を経由しレギュレータ１１５を介し塗装ガン１１６に供給されるようにされている。なお、ポンプ用エアシリンダ装置１０１には、ピストン１０７の上下動限を規制するべく、ピストン１０７の上部に検出ロッド１１７を接続し、その上端に係合片１１８を取り付け、外部保持したリミットスイッチ１１９，１２０により位置検出ができるようにしてある。また、レギュレータ１１５は調圧用電磁弁１２１を介してエアー源１２２に連通し、塗装ガン１１６はトリガー用電磁弁１２３を介してトリガー操作用のエアー源１２４に連通するようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この構成の塗料供給装置Ｂにより塗料を塗装ガン１１６に供給する時、塗装用ポンプ装置１０２のシール部材１１３のシール性が低下すると、弁棒１０９における摺動抵抗が減少し、所要の基準圧力を得るために単位時間当たりの往復動の回数が増加し、この弁棒１０９の往復動により発生する塗料の頻繁な脈動をレギュレター１１５で調整しきれず、結果として塗装パターンが乱れ、塗装不良になるという問題があった。また、このことにより駆動源であるポンプ用エアシリンダ装置１０１のシリンダ内を摺動するピストン１０７の磨耗を早め、ポンプ用エアシリンダ装置１０１の耐用年数の減少を招くという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑み、ポンプ装置のシール部よりの流体リークを簡便な装置により検出し、早期のシール部材の交換等是正処置を行うことができ、それにより、例えば、塗料の脈動による塗装不良の発生等流体の脈動による不具合を防止し、また、ポンプ用流体圧シリンダ装置の耐用年数の向上が図れるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決すための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、先端部に吸入弁機構を備えるポンプ室の基端側に吐出弁機構を備える弁棒を嵌挿し、該弁棒をポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンロッドに連結して流体のポンプ作用を行うポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリーク検出方法であって、前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の後方に検出用流体圧シリンダ装置を配設し、該検出用流体圧シリンダ装置のピストンロッドを前記ポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンの背部に接続した検出ロッドに連接すると共に、前記検出用流体圧シリンダ装置のシリンダ室に連通し圧力センサと排気用電磁弁を介して先端を大気に開放する配管を設け、リミットスイッチによる前記検出ロッドの移動限位置の検出で前記排気用電磁弁を閉鎖すると共に前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の前記ピストンを移動させ、前記圧力センサが所定の基準圧力を検出するまでの時間を計測することにより前記ポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリークを検出することを特徴とするポンプ装置のリーク検出方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、先端部に吸入弁機構を備えるポンプ室の基端側に吐出弁機構を備える弁棒を嵌挿し、該弁棒をポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンロッドに連結して流体のポンプ作用を行うポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリーク検出装置であって、前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の後方に検出用流体圧シリンダ装置を配設し、該検出用流体圧シリンダ装置のピストンロッドを前記ポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンの背部に接続した検出ロッドに連接すると共に、前記検出用流体圧シリンダ装置のシリンダ室に連通し圧力センサと排気用電磁弁を介して先端を大気に開放する配管を設け、リミットスイッチによる前記検出ロッドの移動限位置の検出で前記排気用電磁弁を閉鎖すると共に前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の前記ピストンを移動させ、前記圧力センサが所定の基準圧力を検出するまでの時間を計測する計測手段を備えたことを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置を提供する。
【０００９】
さらにまた、本発明は、前記圧力センサにおける圧力の経時変化を、制御盤に付設した記録部により記録することを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置を、さらに、前記検出用流体圧シリンダ装置は、前記ポンプ用流体圧シリンダ装置に着脱可能に付設されていることを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置を、そしてまた、前記ポンプ装置は塗装用ポンプ装置であり、検出対象とする前記流体は塗料であることを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
本発明のリーク検出装置を備える塗料供給装置Ａは、図１に示すように、エアによって作動するポンプ用エアシリンダ装置１と、このポンプ用エアシリンダ装置１のピストン２の上下動に連動して下方に配設した塗料タンクＰＴの塗料の吸入吐出を行う塗装用ポンプ装置３を支持部材４を介してポンプ用エアシリンダ装置１に支持させると共に、前記ポンプ用エアシリンダ装置１の上方に連結ロッド５を介して検出用エアシリンダ装置６を付設している。
【００１１】
図２に拡大して示すように、前記ポンプ用エアシリンダ装置１は、シリンダ室７の内部にピストン２を収裝して上部室７ａと下部室７ｂを形成させ、上下端部にエアーを給排するエアー給排管８，９を設けて復動シリンダ形とし、ピストンロッド１０の先端には塗装用ポンプ装置３の弁棒１１を接続し、前記ピストン２の上部側には検出ロッド１２を固設し、後記するように、検出用エアシリンダ装置６のピストンロッド１３を接続させてある。
【００１２】
塗装用ポンプ装置３は前記支持部材４に上端部を固定された円筒状シリンダによる塗料室１４を備え、前記弁棒１１の下端部がこの塗料室１４内に嵌挿されるようにしてある。図３の拡大図にも示したように、弁棒１１は下端を小径に形成し、キャップ状の鍔付円筒部材１５を螺着し、その外周、即ち、鍔付円筒部材１５の外壁と塗料室１４の内壁との間にシール部材１６とこのシール部材１６を弾発的に抑えるバネ部材１７を収裝して、その上端部には抜け出しを規制する断面コ字型の規制板１８を取り付けることにより、弁棒１１の先端部をピストン状に形成し、塗料室１４内を摺動できるようにしてある。
【００１３】
また、鍔付円筒部材１５の鍔部の中央には塗料導入孔１９を穿設し、鍔付円筒部材１５の内部には弁座２０とこの弁座２０に当接するボール弁による吐出弁２１を収裝し、さらにまた、前記弁棒１１の下端部には相互に連通する中央孔と側孔とを穿設して塗料排出孔２２とすることにより、弁棒１１の先端部を吐出弁機構に構成してあり、シール部材１６を施された鍔付円筒部材１５を上下往復動させることにより、塗装室１４の塗料を上部室１４ａと配管３０（図１）を経由して塗装ガン２３側に吐出できるようにしてある。なお、この中央孔部分にはボール規制棒２４を配置して前記吐出弁２１がこの塗料排出孔２２を塞がないように規制している。
【００１４】
そして、図２のように、塗料室１４の下端の開口部に、外部の塗料タンクＰＴ（図１）に連通する塗料吸入孔２５を備え、且つ、弁座２６と、この弁座２６に当接して塗料吸入孔２５を開閉するボール弁による吸入弁２７と、この吸入弁２７の後退を規制する規制板２８との吸入弁機構の一式を備えたキャップ２９を螺合してある。
【００１５】
さらに、塗料室１４から吐出された塗料は、図１のように、配管３０により調圧用のレギュレータ３１を経由して塗装ガン２３に連通するようにしてあり、前記塗装ガン２３はトリガーの開閉用としてエアー供給配管３２によりトリガー用電磁弁３３を介してコンプレッサ等エアー源３４を接続させてある。また、前記レギュレータ３１にはエアー配管３５により調圧用電磁弁３６を介して調圧用エアー源３７が接続されている。
【００１６】
検出用エアシリンダ装置６は、図２に示すように、前記ポンプ用エアシリンダ装置１の上方に離間して設けられ、介在する連結ロッド３８をポンプ用エアシリンダ装置１の上部に螺着状態で接続させてある。シリンダ室３９は収裝したピストン４０によって仕切られた後部室（上部室）３９ａと前部室（下部室）３９ｂにエアーを給排するエアー給排管４１，４２をそれぞれ上下端部に設けた複動形シリンダに形成し、前記のように、ピストンロッド１３の下端はポンプ用エアシリンダ装置１の検出ロッド１２にネジ接続してある。
【００１７】
この検出ロッド１２にはピストンロッド１３との接続部に近接して、リミットスイッチ用の係合片４３を取り付け、この係合片４３と係合可能に検出ロッド１３の上端部位置と下端部位置にそれぞれ上側リミットスイッチ４４と下側リミットスイッチ４５を外部保持させてあり、上側リミットスイッチ４４と下側リミットスイッチ４５はそれぞれ制御盤４６に導線接続し（図１）、係合片４３が上側リミットスイッチ４４のレバーに係合することにより、図示しないエアー源の切換え電磁弁が操作され、エアー給排管８を経由してポンプ用エアシリンダ装置１の上部室７ａにエアーを供給してピストン２を下動させ、係合片４３が下側リミットスイッチ４５のレバーに係合することにより、切換え電磁弁が操作されてピストン２の下部室７ｂにエアーを供給してピストン２を上動させるようにしてある。
【００１８】
そして、図１に示すように、検出用エアシリンダ装置６におけるシリンダ室３９の後部室３９ａと前部室３９ｂ内のエアーは、上下端のエアー給排管４１，４２に接続した配管４７，４８によりそれぞれ排気用電磁弁４９，５０を経由して大気開放できるようにしている。また、前記配管４７，４８には、前記排気用電磁弁４９，５０より前流側において分岐して圧力センサ５１，５２を接続させてある。
【００１９】
そしてまた、前記排気用電磁弁４９，５０と圧力センサ５１，５２と前記トリガー用電磁弁３３は、それぞれ制御盤４６に導線接続させてあり、制御盤４６は排気用電磁弁４９，５０の開閉信号と圧力センサ５１，５２からの圧力信号と前記トリガー用電磁弁３３からの開閉信号とリミットスイッチ４４，４５からの係合信号を受発信するようにしてある。また、前記制御盤４６には記録部としてプリンタ５３を接続させてあり、前記圧力センサ５１，５２の圧力信号を経時的にプリントアウトできるようにしてある。
【００２０】
上記構成の装置の作用を、本発明のリーク検出方法の説明を兼ねて説明する。
上端のリミットスイッチ４４が検出ロッド１２の係合片４３と係合した時、制御盤４６は、その係合信号に基づき、塗装ガン２３のトリガー用電磁弁３３を開放させ、配管４８によって検出用エアシリンダ装置６の前部室３９ｂ側に連通する排気用電磁弁５０を閉止させ、後部室３９ａ側に連通する排気用電磁弁４９を開放させるようにすると共に、ポンプ用エアシリンダ装置１の上部のエアー給排管８からのエアー供給と下部のエアー給排管９からのエアー排出を行わせる。これにより、ポンプ用エアシリンダ装置１のピストン２が下動し、ピストン２の下動と共にピストンロッド１０を介して塗装用ポンプ装置３の弁棒１１が下動し、塗料室１４の塗料が弁棒１１の先端部の塗料導入孔１９から吐出弁２１を介して塗料排出孔２２と上部室１４ａ側に取り込まれる。同時に、検出用エアシリンダ室３９のピストンも下動し、前部室３９ｂと配管４８内のエアーは昇圧する。
【００２１】
この時、弁棒１１の先端部のシール部材１６が正常であれば、塗料は塗料導入孔１９と吐出弁２１と塗料排出孔２２の正常経路のみによって上部室１４ａ側に供給されるので、シール部材１６と塗料室１４間の摺動抵抗と前記正常経路における塗料の導入抵抗があり、弁棒１１の下動速度が抑制され、従って、検出用エアシリンダ６の前部室３９ｂと配管４８におけるエアー圧即ち圧力センサ５２の検出圧の上昇速度が遅く、プリンタ５３には、図４の（ａ）線で示したように、所定の基準圧力に達するまでの比較的長い昇圧時間が記録される。
【００２２】
もし、弁棒１１の先端部のシール部材１６が正常にシール作用を行っていない場合は、塗料室１４の塗料は、シール部材１６と塗料室１４間の摺動抵抗が少なく、また、シール部材１６の部分からの塗料のリークがあり、上部室１４ａ側に供給される塗料の導入抵抗が少なくなり、従って、弁棒１１の下動速度が早く、従って、また検出用エアシリンダ装置６のピストン４０の下動速度が早くなり、前記検出用エアーシリンダ装置６の前部室３９ｂ側の前記圧力センサ５２の検出圧の上昇速度が早く、図４の（ｂ）あるいは（ｃ）のように、プリンタ５３には比較的短い昇圧時間が記録されることになる。
従って、プリンタ５３により、予め、シール部材１６が正常な場合の図表を作製して置き、適宜計測の都度得られた図表を比較することにより、シール部材の状況を把握することができる。
【００２３】
なお、下側リミットスイッチ４５が係合片４３に係合した時、検出用エアシリンダ装置６の後部室３９ａに連通する排気用電磁弁４９を閉止し、一方の排気用電磁弁５０を開放するようにすれば、圧力センサ５１により、同様にして弁棒１１の上昇時におけるシール部材１６のリーク状況を検出することができる。
【００２４】
このように、ポンプ用エアシリンダ装置１に連動する検出用エアシリンダ装置６を設け、内部のエアー圧力の経時変化を圧力センサからの圧力信号により制御盤４６で検出し、プリンタ５３により記録させるようにすることにより、塗装用ポンプ装置３のシール部材１６の塗料リークを確実に早期に検出でき、塗料の脈動による塗装不良の発生を防止でき、また、ポンプ用エアシリンダ装置１におけるピストン２の磨耗等を抑制でき、ポンプ用エアシリンダ装置１の耐久性を向上できる。
【００２５】
さらに、検出用エアシリンダ装置６は、シリンダ本体部を連結ロッド５のネジ螺着によってポンプ用エアシリンダ装置１に容易に取り付けられ、、ピストンロッド１３はポンプ用エアシリンダ装置１の検出ロッド１２とのネジ螺合で容易に連結されるので、検出用エアシリンダ装置６の着脱は簡単に行えるものであり、既存の塗料供給装置に簡便に取り付けできて経済性があり、また、設備の点検あるいは部品交換等の保守管理が容易になる利点がある。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明の方法及び装置は、ポンプ装置を操作するポンプ用流体圧シリンダ装置に対して検出用流体圧シリンダ装置を連動的に設け、先端に吐出弁機構を備えた弁棒の移動時における外周のシール部材からの塗料リーク状況を、前記検出用流体圧シリンダ装置においてシリンダ室に連通する圧力センサが所定の基準圧力を検出するまでの時間によって検出できるようにしたから、比較的簡単な設備で、容易にシール部材の状況を把握でき、早期にシール部材の交換等の処置か可能となり、弁棒の頻繁な往復動による流体の脈動及びそれによる不具合を防止でき、また、ポンプ用流体圧シリンダ装置のピストン磨耗を防止してその耐久性を高めることができるという効果を奏する。
【００２７】
前記弁棒による経時圧力変化を制御盤を介して記録部により記録させることにより、目視的な判定が可能となり、判定を確実に行い得、ポンプ用流体圧シリンダ装置やポンプ装置等の保守管理が容易になるという効果を奏する。
また、検出用流体圧シリンダ装置を、ポンプ用流体圧シリンダ装置にボルトやネジ等による螺合手段によって着脱可能とすることにより、既製のポンプ装置に簡便に取り付けられる経済性があり、また、設備の保守管理が容易になるという効果を奏する。
【００２８】
上記のポンプ装置を塗装用ポンプ装置に適用して吐出弁機構のシール部における塗料のリーク検出に利用することにより、リークに基づく塗料の脈動を早期において防止し、塗装不良の発生を防止できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による塗料リーク検出装置を施した塗料供給装置に全体構成を示す概略側面断面図である。
【図２】図１における塗料リーク検出装置を施した塗料供給装置の拡大側面断面図である。
【図３】図２における塗料供給装置の塗料室上部を示す部分拡大側面断面図である。
【図４】本発明の塗料リーク検出装置による塗料の吐出圧力の経時変化を示す図表である。
【図５】塗料リーク検出装置を施さない従来の塗料供給装置を示す側面断面図である。
【符号の説明】
Ａ 塗料供給装置
ＰＴ 塗料タンク
１ ポンプ用エアシリンダ装置
２ ピストン
３ 塗装用ポンプ装置
４ 支持部材
５ 連結ロッド
６ 検出用エアシリンダ装置
７ シリンダ室
８，９ エアー給排管
１０ ピストンロッド
１１ 弁棒
１２ 検出ロッド
１３ ピストンロッド
１４ 塗料室
１４ａ 上部室
１５ 鍔付円筒部材
１６ シール部材
１７ バネ部材
１８ 規制板
１９ 塗料導入孔
２１ 吐出弁
２２ 塗料排出孔
２３ 塗装ガン
２４ ボール規制棒
２５ 塗料吸入孔
２７ 吸入弁
２８ 規制板
２９ キャップ
３１ レギュレータ
３３ トリガー用電磁弁
３４ エアー源
３６ 調圧用電磁弁
３７ 調圧用エアー源
３８ 連結ロッド
３９ シリンダ室
３９ａ 後部室
３９ｂ 前部室
４０ ピストン
４１，４２ エアー給排管
４３ 係合片
４４ 上側リミットスイッチ
４５ 下側リミットスイッチ
４６ 制御盤
４９，５０ 排気用電磁弁
５１，５２ 圧力センサ
５３ プリンタ
Claims (5)
- 先端部に吸入弁機構を備えるポンプ室の基端側に吐出弁機構を備える弁棒を嵌挿し、該弁棒をポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンロッドに連結して流体のポンプ作用を行うポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリーク検出方法であって、
前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の後方に検出用流体圧シリンダ装置を配設し、該検出用流体圧シリンダ装置のピストンロッドを前記ポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンの背部に接続した検出ロッドに連接すると共に、前記検出用流体圧シリンダ装置のシリンダ室に連通し圧力センサと排気用電磁弁を介して先端を大気に開放する配管を設け、リミットスイッチによる前記検出ロッドの移動限位置の検出で前記排気用電磁弁を閉鎖すると共に前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の前記ピストンを移動させ、前記圧力センサが所定の基準圧力を検出するまでの時間を計測することにより前記ポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリークを検出することを特徴とするポンプ装置のリーク検出方法。 - 先端部に吸入弁機構を備えるポンプ室の基端側に吐出弁機構を備える弁棒を嵌挿し、該弁棒をポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンロッドに連結して流体のポンプ作用を行うポンプ装置の前記吐出弁機構における流体のリーク検出装置であって、
前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の後方に検出用流体圧シリンダ装置を配設し、
該検出用流体圧シリンダ装置のピストンロッドを前記ポンプ用流体圧シリンダ装置のピストンの背部に接続した検出ロッドに連接すると共に、
前記検出用流体圧シリンダ装置のシリンダ室に連通し圧力センサと排気用電磁弁を介して先端を大気に開放する配管を設け、
リミットスイッチによる前記検出ロッドの移動限位置の検出で前記排気用電磁弁を閉鎖すると共に前記ポンプ用流体圧シリンダ装置の前記ピストンを移動させ、前記圧力センサが所定の基準圧力を検出するまでの時間を計測する計測手段を備えたことを特徴とするポンプ装置のリーク検出装置。 - 前記圧力センサにおける圧力の経時変化を、制御盤に付設した記録部により記録することを特徴とする請求項２記載のポンプ装置のリーク検出装置。
- 前記検出用流体圧シリンダ装置は、前記ポンプ用流体圧エアシリンダ装置に着脱可能に付設されていることを特徴とする請求項２または３記載のポンプ装置のリーク検出装置。
- 前記ポンプ装置は塗装用ポンプ装置であり、前記流体は塗料であることを特徴とする請求項２乃至４記載のポンプ装置のリーク検出装置。
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