JP4220302B2 - Coating cartridge - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば塗装機に対し交換して取付けられ、内部に充填された塗料を塗装機に向けて供給する塗装用カートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車のボディ等の被塗物を塗装する塗装システムは、塗装用ロボット等の塗装作業機と、該塗装作業機に取付けられた塗装機とから構成されている。この塗装システムは、前記塗装作業機をプログラムによって動作し、塗装機から塗料を噴霧することにより自動的に塗装を行なうことができる。
【0003】
また、昨今では、色替時に廃棄される塗料、洗浄流体の削減、塗色の増大に対応した塗装システムとして、塗装用カートリッジを用いたものがある。このカートリッジ式塗装システムは、異なる塗色の塗料が充填された各色毎の塗装用カートリッジを、自動車のボディを塗装する度に塗装機に対し交換して取付ける構成となっている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−11396号公報
【0005】
そして、上述したカートリッジ式塗装システムに用いられる従来技術による塗装用カートリッジは、軸方向に伸びる中空なボンベと該ボンベから軸方向に伸びたフィードチューブを有するボディと、該ボディのボンベ内を塗料を収容する塗料収容室と押出し液体が流入,流出する押出し液体収容室とに画成するピストンと、前記塗料収容室とフィードチューブの先端側との間を連通し、塗料弁により塗料の吐出,充填が行なわれる塗料通路と、前記ボディに設けられ前記塗料通路を介して塗料の吐出と充填を行なうときに前記押出し液体収容室に押出し液体の流入と流出が行なわれる押出し液体通路と、前記ボディに設けられ、洗浄流体弁により前記塗料収容室に洗浄流体の供給が行なわれる洗浄流体通路とによって構成されている。
【0006】
ここで、フィードチューブの先端側と塗料収容室との間を連通する塗料通路は、塗料収容室側開口が凹円錐状をしたボンベの底面の最深部に開口している。また、塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体通路は、塗料通路の塗料収容室側開口とは異なる位置で底面に開口して設けられている。これにより、塗料収容室内を洗浄するときには、洗浄流体通路は洗浄流体を塗料収容室の全体に行き渡るように供給し、塗料通路は塗料収容室内を洗浄した洗浄流体を集めて排出する。
【0007】
このように構成された塗装用カートリッジは、塗色に応じて選択されたものが塗装機に対して取付けられる。そして、塗料弁を開弁させ、ボンベ内の押出し液体収容室に押出し液体を適宜供給することにより、ボンベ内の塗料収容室に充填された塗料を塗料通路を介してフィードチューブの先端から塗装機に向け吐出する。これにより、塗装機は、回転霧化頭等の霧化手段で塗料を霧化し、被塗物に向け噴霧する。
【0008】
また、塗装用カートリッジは、他色の塗料が充填された他の塗装用カートリッジに交換するだけで、塗料、洗浄流体を廃棄することなく、塗料の色替を行なうことができる。そして、空になったカートリッジは、塗装機から取外されて塗料充填装置に取付けられ、該塗料充填装置によって塗料収容室内に塗料が充填される。
【0009】
ここで、塗装用カートリッジに塗料を充填する塗料充填装置について述べると、空になった塗装用カートリッジの塗料収容室に同色の塗料を充填する場合には、塗料弁を開弁させた状態でフィードチューブの先端から塗料通路を介して塗料収容室内に塗料を充填する。また、塗料充填装置は、押出し液体を用いて塗装用カートリッジの塗料収容室に残留した塗料を排出して塗料供給源側に戻す機能と、洗浄流体を用いて塗料収容室、塗料通路等に付着した塗料を洗浄する機能とを有している。
【0010】
例えばメンテナンス作業、長期休暇等のためにカートリッジ式塗装システムを停止する場合、または1つの塗装用カートリッジを共通にして色替をしながら塗装を行なう場合には、塗料収容室、塗料通路等に残留した塗料を排出し、該塗料収容室、塗料通路等に付着した塗料を洗浄する必要がある。
【0011】
このときの洗浄作業の動作は、塗料弁を開弁し、この状態で押出し液体収容室に押出し液体を流入し、ピストンを押動することによって塗料収容室内に余った塗料を塗料供給源側に戻す。その後に、洗浄流体弁を開弁し、洗浄流体通路から塗料収容室に洗浄流体を流入し、塗料収容室、塗料通路等に付着した塗料を洗浄する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による塗装用カートリッジによると、フィードチューブの先端側と塗料収容室との間を連通する塗料通路の塗料収容室側開口は、凹円錐状としたボンベの底面の最深部位置である中心部に開口し、また塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体通路は、塗料通路の塗料収容室側開口とは異なる位置で底面に開口している。これにより、ボンベの底面とピストンの端面との間に形成された空間からなる塗料収容室に流入した洗浄流体は、この空間を展延した後に底面の中心部に開口した塗料通路の塗料収容室側開口に集まり、該塗料通路を介して外部に排出される。
【0013】
しかし、塗料通路をボンベの底面の最深部(中心部)に開口させると、ボンベの底面とピストンの端面との間の空間に広がった洗浄流体は、あらゆる方向から中心部の塗料通路に向け集中して流れる。このため、中心部に開口した塗料通路に向かう洗浄流体は、互いに衝突するように干渉して乱流になり、塗料通路の開口に円滑に流れ込むことができない。従って、ボンベの底面とピストンの端面との間の空間を流通する洗浄流体は、互いに干渉しあって流速に勢いがなくなるから、付着した塗料を均等に洗浄することができなくなるという問題がある。
【0014】
また、ボンベの内周面とピストンの外周面との間には、ピストンを変位させるために微小な環状空間が形成され、この空間にも塗料が入り込んでいる。しかし、洗浄流体通路から塗料収容室に流入する洗浄流体は、塗料通路の開口側に流れてしまい、この洗浄流体が微小な環状空間に入り込むことが困難で、多くの洗浄時間を要してしまうばかりか、この部分に塗料が残ってしまうという問題がある。
【0015】
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、本発明の目的は、塗料収容室に付着した塗料を短時間で確実に洗浄することができ、洗浄効率を向上できるようにした塗装用カートリッジを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明による塗装用カートリッジは、軸方向に伸びる中空なボンベと該ボンベから軸方向に伸びたフィードチューブを有するボディと、該ボディのボンベ内を塗料を収容する塗料収容室と押出し液体が流入,流出する押出し液体収容室とに画成する可動隔壁と、前記塗料収容室とフィードチューブの先端側との間を連通し塗料弁により塗料の吐出,充填が行なわれる塗料通路と、前記ボディに設けられ前記塗料通路を介して塗料の吐出と充填を行なうときに前記押出し液体収容室に押出し液体の流入と流出が行なわれる押出し液体通路と、前記ボディに設けられ洗浄流体弁により前記塗料収容室に洗浄流体の供給が行なわれる洗浄流体通路と、前記ボンベ内の底面に該ボンベの軸中心位置の近傍から内周面に向けて径方向に伸びた凹窪状に形成された凹溝とを備え、前記塗料通路の塗料収容室側開口は該凹溝の溝底に開口させる構成としている。
【0017】
そして、上述した課題を解決するために、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記洗浄流体通路は、前記ボンベの内周面に向けて開口するように該ボンベの軸線に対して径方向の外側に傾けて形成し、前記洗浄流体通路の流出側開口は、前記ボンベの軸中心位置を挟んで前記凹溝と径方向の反対側でボンベ内の底面に開口させる構成としたことにある。
【0018】
このように構成したことにより、洗浄流体通路からボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間に流入した洗浄流体は、この洗浄空間を展延するように流れた後に、ボンベの軸中心位置の近傍から内周面に向けて凹窪状に形成された凹溝に順次円滑に流れ込む。このため、洗浄空間を凹溝に向かう洗浄流体は、互いに衝突することなく凹溝に流れ込むことができるから、この洗浄流体は洗浄空間を均等に万遍なく流通することができ、この洗浄空間全体を洗浄することができる。そして、凹溝に流れ込んだ洗浄流体は、該凹溝の溝底に開口した塗料通路を介して外部に排出される。
また、洗浄流体通路からボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間に流入する洗浄流体は、ボンベの内周面に向けて径方向の外側に吐出される。この結果、洗浄流体は、ボンベの内周面と可動隔壁との間に形成された微小な環状空間にも供給することができる。これにより、洗浄流体は、ボンベと可動隔壁との間の微小な環状空間に入り込んだ塗料を確実に洗浄することができる。
さらに、洗浄流体通路からボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間に流入した洗浄流体は、ボンベの軸中心位置を挟んで径方向の反対側に配置された凹溝に向け左,右に均等に分かれ、該凹溝に向けて流れるから、洗浄空間の全体を洗浄することができる。
【0023】
請求項2の発明によると、ボンベの内周面には、底面に隣接した位置を全周に亘って拡径した拡径環状溝を設けたことにある。
【0024】
このように構成したことにより、ボンベの内周面と可動隔壁の外周面との間には環状空間が形成されているが、拡径環状溝は、この環状空間に洗浄流体通路からの洗浄流体を流入させるための全周開口を形成することができる。これにより、洗浄流体通路から吐出される洗浄流体は、全周開口から環状空間に積極的に流入することができ、この環状空間に残留した塗料を確実に洗浄することができる。
【0025】
請求項3の発明によると、洗浄流体通路の流出側開口には、ボンベの軸中心側に向け洗浄流体を案内するための切欠部を設けたことにある。
【0026】
このように構成したことにより、洗浄流体通路からボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間に流入した洗浄流体の一部は、この洗浄空間を切欠部に案内されてボンベの軸中心側に向けて流れるから、洗浄空間内でボンベの軸中心部に付着した塗料も十分に洗浄することができる。
【0027】
請求項4の発明によると、可動隔壁はボンベの内周面に沿って軸方向に変位するピストンであり、ボンベの底面は該ボンベの軸中心位置が最深部となる凹円錐状に形成し、ボンベの底面に対面する前記ピストンの端面はボンベの軸中心位置が突出端となる凸円錐状に形成したことにある。
【0028】
このように構成したことにより、塗料収容室内を洗浄流体で洗浄したときには、この洗浄流体と洗浄した塗料は、凹円錐状に形成されたボンベの底面に沿って軸中心側に集められ、塗料収容室内に残すことなく凹溝に流すことができる。また、ピストンの端面をボンベの底面に接近させたときには、凹円錐状の底面と凸円錐状の端面との間に均一な洗浄空間を形成することにより、この洗浄空間の全体に亘り洗浄流体を流通させることができる。
【0029】
請求項5の発明によると、ボンベの底面は該ボンベの軸中心位置が最深部となる凹円錐状に形成し、塗料通路の塗料収容室側開口はボンベ底面の最深部よりも深い位置で凹溝の溝底に開口する構成としたことにある。
【0030】
このように構成したことにより、塗料収容室内を洗浄流体で洗浄したときには、この洗浄流体と洗浄した塗料は、凹円錐状に形成されたボンベの底面に沿って軸中心側に集められ、この塗料収容室から凹溝を経由して塗料通路に向け順次円滑に流通させることができる。
【0031】
請求項6の発明によると、凹溝は、ボンベの径方向に伸びる長溝または楕円状凹溝として形成したことにある。このように構成したことにより、凹溝の表面積を小さくして洗浄対象となる面を少なくすることができる。また、凹溝内に残る塗料の量を少なくすることができる。
【0032】
請求項7の発明によると、凹溝は、ボンベの径方向に伸びる長溝または楕円状凹溝として形成し、凹溝の溝底は長さ方向の中間部位が最も深い最深位置としてなる。このように構成したことにより、溝底の最深位置に塗料通路の塗料収容室側開口を開口させた場合には、凹溝内に洗浄した塗料を残すことなく全量を排出することができる。
【0033】
請求項8の発明によると、凹溝は、ほぼ一定の幅寸法をもってボンベの径方向に伸びる長溝として形成したことにある。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による塗装用カートリッジを、塗装用ロボットと回転霧化頭型塗装装置を備えたカートリッジ式塗装システムに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【0035】
まず、図1ないし図9は本発明の第1の実施の形態を示している。101は塗装作業機となる塗装用ロボットで、該塗装用ロボット101は、後述する回転霧化頭型塗装装置1を用いた塗装作業を実行するものである。そして、塗装用ロボット101は、基台102と、該基台102上に回転可能かつ揺動可能に設けられた垂直アーム103と、該垂直アーム103の先端に揺動可能に設けられた水平アーム104と、該水平アーム104の先端に設けられた手首105とにより大略構成されている。また、塗装用ロボット101の動作範囲には後述の塗料充填装置41が配設されている。
【0036】
1は塗装用ロボット101に設けられた回転霧化頭型塗装装置(以下、塗装装置1という)で、該塗装装置1は、図2に示す如く、後述のハウジング2、フィードチューブ挿通孔5,12、塗装機6、塗装用カートリッジ21等によって大略構成されている。
【0037】
2は塗装用ロボット101に取付けられたハウジングで、該ハウジング2は、手首105の先端に着脱可能に取付けられるネック部2Aと、該ネック部2Aの先端に一体形成されたヘッド部2Bとから構成されている。ここで、ヘッド部2Bの前側には塗装機取付部3が凹円筒状に形成され、ヘッド部2Bの後側にはカートリッジ取付部4が凹円筒状に形成されている。また、カートリッジ取付部4の底部4Aには、雌接続部4Bと凸部4Cが別個に形成されている。さらに、ヘッド部2Bの中心部には、ハウジング側フィードチューブ挿通孔5が軸方向に伸びて形成されている。
【0038】
6はヘッド部2Bの塗装機取付部3内に取付けられた塗装機で、該塗装機6は、回転軸7Aを回転駆動するエアモータ7と、該エアモータ7によって回転せしめられ、供給された塗料を遠心霧化して微粒化し、被塗物に向け噴霧する回転霧化頭8と、前記エアモータ7の前端側に設けられ、該回転霧化頭8から放出された塗料粒子のパターン成形を行なう多数のシェーピングエア噴出孔9A,9A(2個のみ図示)を有するシェーピングエアリング9とから大略構成されている。
【0039】
10はハウジング2のネック部2Aに設けられた高電圧発生器で、該高電圧発生器10は、例えばコッククロフト回路によって構成され、電源装置(図示せず)から供給される電圧を例えば−60ないし−120kVに昇圧する。また、高電圧発生器10は、エアモータ7の回転軸7Aを介して回転霧化頭8に高電圧を印加し、塗料に直接帯電させるものである。
【0040】
11はハウジング2のネック部2Aに設けられ、制御エア源(図示せず)に接続された複数本のエア通路で、該各エア通路11は、エアモータ7を制御するためのタービンエア、軸受エア、ブレーキエア、塗料の噴霧パターンを成形するためのシェーピングエア等を供給するものであるが、本実施の形態では、代表的に1本のエア通路のみを図示している。
【0041】
12はエアモータ7を構成する回転軸7Aの軸方向に貫通して設けられた塗装機側フィードチューブ挿通孔で、該塗装機側フィードチューブ挿通孔12は、基端側がハウジング側フィードチューブ挿通孔5に開口し、先端側が回転霧化頭8内に開口している。そして、フィードチューブ挿通孔5,12には、塗装用カートリッジ21のフィードチューブ24が挿脱可能に挿嵌される。
【0042】
13はハウジング2に設けられた押出し液体通路をなすハウジング側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路13は、雌接続部4Bの位置で後側に屈曲したL字状に形成されている。そして、ハウジング側押出しシンナ通路13は、一端が押出しシンナ給排弁(図示せず)に接続され、他端がカートリッジ取付部4の雌接続部4Bの底部に開口している。また、ハウジング側押出しシンナ通路13の屈曲部位は、後述するシンナ弁15の弁体15Cが離,着座する弁座部13Aとなっている。ここで、押出しシンナ通路13は、押出しシンナ給排弁との間で、押出しシンナの流入,流出を行なうものである。
【0043】
14はハウジング2に設けられたハウジング側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路14は、その一端がパイロットエア配管を介して塗料弁用パイロットエア源(いずれも図示せず)に接続されている。また、パイロットエア通路14の他端は、後述のカートリッジ側パイロットエア通路33に対応するようにカートリッジ取付部4の底部4Aに設けられた雄接続部(図示せず)に開口している。
【0044】
15はハウジング2のヘッド部2Bに設けられたシンナ弁で、該シンナ弁15は、シリンダ穴15Aと、該シリンダ穴15A内に摺動可能に挿嵌されたピストン15Bと、該ピストン15Bから軸方向に伸び、その先端部がハウジング側押出しシンナ通路13の弁座部13Aに離,着座する弁体15Cと、前記ピストン15Bを介して該弁体15Cを閉弁方向に付勢する弁ばね15Dとにより常閉弁として構成されている。
【0045】
そして、シンナ弁15は、常時はハウジング側押出しシンナ通路13を遮断し、後述する塗装用カートリッジ21の押出しシンナ収容室27に対するシンナの供給を停止している。一方、シンナ弁15は、シンナ弁用パイロットエア源からパイロットエア通路16等を経由してパイロットエアが供給されたときには開弁し、押出しシンナ給排弁から押出しシンナ収容室27に押出しシンナを供給し、または押出しシンナ給排弁側に押出しシンナを戻すものである。
【0046】
次に、21a,21b,…21nおよび21pは、a色,b色,…n色およびその他の塗料を個別に貯え、回転霧化頭8に向け供給するため本実施の形態に用いられる塗装用カートリッジ(以下、全体として塗装用カートリッジ21という)である。そして、各塗装用カートリッジ21は、図3に示す如く、後述するボディ22、ピストン25、塗料通路29、カートリッジ側押出しシンナ通路34、塗料弁32、カートリッジ側洗浄流体通路36、洗浄流体弁37、凹溝38によって大略構成されている。
【0047】
ここで、図1に示されるように、a色,b色,…n色の塗料は、比較的塗装頻度の高い専用色となるもので、一色毎に専用の塗装用カートリッジ21a,21b,…21nを有している。一方、その他の塗料は、比較的塗装頻度の低いもので、1個の塗装用カートリッジ21pを共用している。
【0048】
22は塗装用カートリッジ21の外形を構成するボディで、該ボディ22は、後述するボンベ23とフィードチューブ24とによって大略構成されている。
【0049】
23はボディ22の一部をなす筒状のボンベで、該ボンベ23は、カートリッジ取付部4に挿脱可能に挿嵌される外径寸法を有し、軸線O1−O1をもって前,後方向に伸びる円筒体(シリンダ)として形成されている。また、ボンベ23の内部は、後述のフィードチューブ24側となる前側の底面23Aと、該底面23Aと軸方向の反対側の天面23Bと、前記底面23Aと天面23Bとの間の内周面23Cとなっている。
【0050】
ここで、ボンベ23の底面23Aは、ボンベ23の軸中心位置(軸線O1−O1上の位置)が最も深い最深部23A1となる凹円錐状に形成されている。これにより、塗装用カートリッジ21を後述の塗料充填装置41に立った状態で取付けた立ち姿勢では、底面23Aは、洗浄流体と洗浄した塗料を凹円錐形状に沿って軸中心側に集め、凹溝38に流すことができる。
【0051】
一方、ボンベ23の前面には、カートリッジ取付部4の雌接続部4Bに対応した位置に雄接続部23Dが突出して設けられ、カートリッジ取付部4の凸部4Cに対応した位置に雌接続部23Eが凹陥して設けられている。また、ボンベ23の後部には、塗装用カートリッジ21を交換するときに把持される把持突起23Fが設けられている。また、雌接続部23Eは、後述の洗浄流体弁37を収容するために軸方向に長尺な深穴として形成されている。
【0052】
24はボンベ23から軸方向に同軸、即ち軸線O1−O1と同軸に伸びて設けられたフィードチューブで、該フィードチューブ24の内部には後述する塗料通路29のフィードチューブ側通路部30が形成されている。ここで、フィードチューブ24は、後述の塗料収容室26から供給される塗料を塗料通路29を介して先端から回転霧化頭8に向け流出するものである。また、フィードチューブ24は、塗料収容室26内に塗料を充填する場合には、その先端を後述する塗料充填装置41の接続部材48に接続することにより、塗料の充填口として利用される。
【0053】
25はボンベ23内に設けられた可動隔壁としてのピストンで、該ピストン25は、内周面23Cに沿って軸方向に変位可能に挿嵌されている。ここで、ピストン25は、図5、図7、図8に示す如く、ボンベ23の底面23Aに対面する前端面25A、天面23Bに対面する後端面25Bおよび内周面23Cに対面する外周面25Cによって軸方向に短尺な円柱状に形成されている。
【0054】
そして、ピストン25は、ボンベ23内に前端面25Aと底面23Aとの間に位置して塗料を収容する塗料収容室26を画成すると共に、天面23Bと後端面25Bとの間に位置して押出し液体としての押出しシンナを流入,流出可能に収容する押出しシンナ収容室27を画成している。
【0055】
28はピストン25の外周面25Cに装着されたシールリングで、該シールリング28は、塗料収容室26と押出しシンナ収容室27との間を液密に保持している。
【0056】
ここで、ピストン25の前端面25Aは、ボンベ23の軸中心位置が突出端となり、凹円錐状に形成されたボンベ23の底面23Aとほぼ合致する凸円錐状に形成されている。これにより、ピストン25をボンベ23の底面23Aに接近させたときには、該底面23Aとピストン25の前端面25Aとの間には、高さ方向隙間の小さな空間からなる底部空間S1(図5、図8、図9中に図示)を形成することができる。この場合、底部空間S1は、塗装用カートリッジ21を洗浄するときには全体に亘り洗浄流体を流通させることができる。
【0057】
また、ピストン25の外周面25Cとボンベ23の内周面23Cとシールリング28との間には、径方向隙間の小さな環状の空間からなる環状空間S2が形成されている。
【0058】
そして、底部空間S1と環状空間S2とは、ボンベ23とピストン25との間の洗浄空間Sを構成している。また、洗浄空間Sは、塗装用カートリッジ21を洗浄するときの塗料収容室26の1つの形態をなしている。
【0059】
29はボンベ23とフィードチューブ24とに亘って設けられた塗料通路で、該塗料通路29は、塗料収容室26とフィードチューブ24の先端側との間を連通し、後述の塗料弁32により塗料の吐出,充填が行なわれるものである。そして、塗料通路29は、後述のフィードチューブ側通路部30とボンベ側通路部31とによって構成されている。
【0060】
30はフィードチューブ24の内部に軸方向に伸びて設けられたフィードチューブ側通路部で、該フィードチューブ側通路部30は、図3に示すように、ボンベ23の軸線O1−O1と同軸に形成され、その先端側は回転霧化頭8に向け開口している。また、フィードチューブ側通路部30の先端側には、縮径して弁座部30Aが設けられ、該弁座部30Aには後述する塗料弁32の弁体32Cが離,着座する。
【0061】
31は塗料収容室26とフィードチューブ側通路部30とを連通するようにボンベ23に設けられたボンベ側通路部である。ここで、ボンベ側通路部31は、ボンベ23の軸線O1−O1上に配設された後述の塗料弁32を避けるために、一端側が軸線O1−O1から径方向に離間した位置で軸方向に伸び、他端側が軸線O1−O1の方向に向け屈曲してフィードチューブ側通路部30に接続されている。そして、ボンベ側通路部31の塗料収容室側開口31Aは、ボンベ23の軸中心位置から径方向の外側に偏心した位置で後述の凹溝38の溝底38Aに開口している。
【0062】
ここで、ボンベ側通路部31の塗料収容室側開口31Aは、図8に示す如く、ボンベ23の底面23Aの最深部23A1よりも深さ寸法Hだけ深い位置で凹溝38の溝底38Aのうち最深位置38A1に開口している。これにより、ボンベ側通路部31は、ボンベ23の底面23Aの中心部(最深部23A1)に集められた洗浄流体と洗浄した塗料を、凹溝38から塗料収容室側開口31Aに円滑に流入させることができる。
【0063】
また、ボンベ側通路部31は、一端側をボンベ23の軸線O1−O1に対し径方向の外側に偏心した位置に配置しているから、該ボンベ側通路部31を形成するときには、フィードチューブ側通路部30に連通する斜め方向の穴あけ加工と、凹溝38に連通する軸方向の穴あけ加工との2回の穴あけ加工(ドリル加工)を施すだけで簡単に形成することができる。
【0064】
32はボディ22内に設けられた塗料弁で、該塗料弁32は、ボンベ23の軸線O1−O1とほぼ同軸に配設され、常閉弁を構成している。ここで、塗料弁32は、シリンダ穴32Aと、該シリンダ穴32A内に摺動可能に挿嵌されたピストン32Bと、該ピストン32Bからフィードチューブ24内を軸方向に伸び、その先端部がフィードチューブ側通路部30の弁座部30Aに離,着座する弁体32Cと、前記ピストン32Bを介して該弁体32Cを閉弁方向に付勢する弁ばね32Dとにより構成されている。
【0065】
そして、塗料弁32は、常時はフィードチューブ側通路部30を弁体32Cで遮断し、回転霧化頭8に対する塗料の供給を停止している。一方、塗料弁用パイロットエア源からハウジング側パイロットエア通路14、カートリッジ側パイロットエア通路33等を経由してパイロットエアが供給されたときには開弁し、回転霧化頭8に対し塗料収容室26内の塗料の供給を行なうものである。
【0066】
34はボディ22に設けられたカートリッジ側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路34は、ボンベ23の外周側を軸方向に伸長して設けられている。そして、カートリッジ側押出しシンナ通路34は、一端がボンベ23の雄接続部23D先端面に開口し、他端が押出しシンナ収容室27に連通している。また、カートリッジ側押出しシンナ通路34は、塗料収容室26内の塗料を吐出するときには、シンナ弁15が開弁し、押出しシンナ収容室27内に押出しシンナを流入させることによりピストン25をフィードチューブ24側に押動する。これにより、ピストン25は、塗料収容室26内に充填された塗料を回転霧化頭8に向け押出す。一方、塗料収容室26内に塗料を充填するときには、再びシンナ弁15が開弁し、押出しシンナ収容室27内の押出しシンナを流出させるものである。
【0067】
なお、押出し液体としての押出しシンナは、高電圧発生器10による高電圧が当該シンナを通ってリークするのを防止するため、絶縁性または電気抵抗の高いものが用いられている。
【0068】
35はボンベ23の雄接続部23D内に位置してカートリッジ側押出しシンナ通路34の開口端に設けられた急速継手で、該急速継手35は、前述したボンベ23の雄接続部23Dを含み逆止弁として構成されている。そして、急速継手35は、カートリッジ取付部4または後述する充填台42のボンベ支持部47に塗装用カートリッジ21を取付けたときに開弁し、押出しシンナの流通を許す。一方、カートリッジ取付部4、ボンベ支持部47からボンベ23を取外したときには閉弁し、押出しシンナ通路34から押出しシンナが流出するのを防止する。
【0069】
次に、36は塗装用カートリッジ21のボンベ23に設けられたカートリッジ側洗浄流体通路を示している。ここで、該洗浄流体通路36は、図5に示すように、その流入口36Aが雌接続部23Eの穴底に開口し、流出口36Bがボンベ23の底面23Aの外周側位置に開口している。また、カートリッジ側洗浄流体通路36は、ボンベ23の内周面23Cに向けて開口するように該ボンベ23の軸線O1−O1に対して径方向の外側に傾けて形成されている。これにより、洗浄流体通路36は、後述の充填台側洗浄流体通路52から供給される加圧された洗浄シンナ、洗浄エアからなる洗浄流体を、環状空間S2(図7、図9参照)に向けて積極的に吐出することができ、該環状空間S2を確実に洗浄することができる。
【0070】
さらに、カートリッジ側洗浄流体通路36の流出口36Bは、図6に示すように、ボンベ23の軸中心位置(軸線O1−O1上の位置)を挟んで後述の凹溝38と径方向の反対側に開口して配設されている。これにより、洗浄流体通路36は、塗料収容室26に吐出した洗浄流体を、図6中の矢示のように、周方向の左側と右側とに分けて凹溝38に向け均等に流通させることができ、洗浄空間Sを全体に亘って万遍なく洗浄することができる。
【0071】
37はボンベ23の雌接続部23Eの奥部に設けられた洗浄流体弁で、該洗浄流体弁37は一種の逆止弁として構成されている。ここで、洗浄流体弁37は、図5に示す如く、弁座37Bが形成された弁ケース37Aと、該弁ケース37A内に位置して弁座37Bに離,着座する弁体37Cと、該弁体37Cを閉弁方向に付勢する弁ばね37Dとにより構成されている。そして、洗浄流体弁37は、常時は弁座37Bを弁体37Cで閉塞することにより、塗料収容室26内の塗料が洗浄流体通路36から漏れ出すのを防止する。一方、充填台側洗浄流体通路52から洗浄シンナ、洗浄エアが供給されたときには、弁ばね37Dに抗して弁体37Cを開弁させ、カートリッジ側洗浄流体通路36を介して塗料収容室26に洗浄シンナ、洗浄エアを供給する。
【0072】
38はボンベ23の底面23Aに設けられた凹溝で、該凹溝38は、図6に示す如く、ボンベ23の軸中心位置の近傍(軸線O1−O1の近傍)から内周面23Cに向けて凹窪状に伸びるように形成されている。ここで、図6に示すように凹溝38は、ほぼ一定の幅寸法Wをもってボンベ23の径方向に伸びる長さ寸法Lの長溝として形成されている。この凹溝38の幅寸法Wは、例えば塗料通路29のボンベ側通路部31の穴径寸法とほぼ同じとなる狭幅に設定されている。また、凹溝38は、長さ方向の中間部(具体例では、軸中心位置から長さ寸法Lの2/3程度離れた位置)で最も深い最深位置38A1となるように傾斜した溝底38Aを有している。また、この最深位置38A1は、ボンベ23の底面23Aの最深部23A1よりも深さ寸法Hだけ深い位置となっている。そして、凹溝38の溝底38Aには、最深位置38A1にボンベ側通路部31の塗料収容室側開口31Aが開口している(図8参照)。
【0073】
そして、径方向に伸びて形成された凹溝38は、洗浄流体通路36からボンベ23の底面23Aとピストン25の前端面25Aとの間の底部空間S1に洗浄流体が供給され、この底部空間S1を展延するように流れた洗浄流体を洗浄した塗料と一緒に一気に流入させるものである。これにより、洗浄流体は、底部空間S1を経由して全面を均等に流通することができ、付着した塗料を効率よく洗浄することができる。
【0074】
また、凹溝38に流れ込んだ洗浄流体は、該凹溝38の溝底38Aに開口した塗料通路29(ボンベ側通路部31)に円滑に流入させ、フィードチューブ側通路部30等を介して外部に排出することができる。
【0075】
次に、カートリッジ21に塗料を充填し、またカートリッジ21の洗浄を行なう塗料充填装置について説明する。
【0076】
41a,41b,…41nおよび41pは、a色,b色,…n色およびその他の塗料毎に設けられた塗料充填装置(以下、全体として塗料充填装置41という)である。ここで、塗料充填装置41a,41b,…41nは、比較的塗装頻度の高い専用色となるa色,b色,…n色の塗料を、対応する塗装用カートリッジ21a,21b,…21nに充填するものである。また、塗料充填装置41pは、塗装頻度の低い塗料を、1個の塗装用カートリッジ21pに色替をしながら充填するものである。そして、塗料充填装置41は、後述の充填台42、接続部材48等によって大略構成されている。
【0077】
なお、塗料充填装置41の詳細な構成は、先に出願した特開2002−11396号公報に示す構成と同様になっている。即ち、塗料充填装置41は、後述の充填台42に塗装用カートリッジ21を取付け、この状態で塗装用カートリッジ21を塗料供給源、洗浄流体供給源、廃液タンク等(いずれも図示せず)に接続することにより、塗料の充填と洗浄とを行なうものである。
【0078】
42は塗料充填装置41a,41b,…41n,41pを構成する充填台である。ここで、充填台42は、脚部43と、該脚部43から上,下方向の上側に伸びた柱部44と、該柱部44の上側を拡径して設けられた台座部45とによって大略構成されている。
【0079】
46は充填台42の柱部44内を上,下方向に伸びて設けられた充填台側フィードチューブ挿通孔で、該フィードチューブ挿通孔46には、塗装用カートリッジ21のフィードチューブ24が挿通状態に嵌合される。
【0080】
47は台座部45に設けられたボンベ支持部で、該ボンベ支持部47は、塗装用カートリッジ21のボンベ23が取付けられるもので、充填台側フィードチューブ挿通孔46の開口側に凹円筒状に形成されている。また、ボンベ支持部47の底部47Aには、図5に示す如く、ボンベ23の雄接続部23Dが嵌合する雌接続部47Bと、ボンベ23の雌接続部23Eに嵌合する雄接続部47Cとが別個に形成されている。
【0081】
48はフィードチューブ挿通孔46の奥所に設けられた接続部材で、該接続部材48は、フィードチューブ24の先端に接続するものである。そして、接続部材48は、塗料ホース49、切換弁を介して塗料供給源、廃液タンク等(いずれも図示せず)に接続されている。
【0082】
50は充填台42の台座部45にカートリッジ21の押出しシンナ収容室27と接続可能に設けられた押出し液体通路をなす充填台側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路50は、その一端がボンベ支持部47の雌接続部47Bに開口し、他端がシンナホース51を経由して押出しシンナ給排弁(図示せず)に接続されている。
【0083】
52は充填台42の台座部45に設けられた充填台側洗浄流体通路で、該洗浄流体通路52の一端は、洗浄流体ホース53を経由して洗浄シンナと洗浄エアを交互または同時に供給する洗浄流体供給弁(図示せず)に接続されている。また、洗浄流体通路52の他端は、カートリッジ側洗浄流体通路36に対応するようにボンベ支持部47の雄接続部47Cの先端面に開口している。
【0084】
なお、充填台42の台座部45には、塗装用カートリッジ21の塗料弁32を開弁させるためのパイロットエアを供給するパイロットエア通路等の他の通路(図示せず)が複数本設けられている。
【0085】
本実施の形態によるカートリッジ式塗装システムは上述の如き構成を有するもので、次に、塗装用カートリッジ21を用いた塗装動作、塗料の充填動作、洗浄動作について説明する。
【0086】
まず、塗装装置1を用いて塗装を行なう場合の塗装動作について説明する。塗料収容室26に塗料が充填された塗装用カートリッジ21を、図2に示すように、ハウジング2のカートリッジ取付部4に取付け、この状態でシンナ弁15、塗料弁32を開弁する。そして、押出しシンナ通路13,34を介して押出しシンナ収容室27に押出しシンナを供給することにより、ピストン25を塗料収容室26を縮小する方向に変位させる。これにより、塗料収容室26内の塗料は、凹溝38、塗料通路29を介してフィードチューブ24の先端から回転霧化頭8に向け吐出される。また、回転霧化頭8は、フィードチューブ24から供給された塗料を回転霧化し、被塗物に向けて噴霧する。
【0087】
次に、塗装作業を行なうことにより空になった塗装用カートリッジ21に塗料を充填する場合の充填動作について説明する。まず、塗装動作が終了した塗装用カートリッジ21は、ハウジング2のカートリッジ取付部4から取外し、図4に示すように、塗料充填装置41の充填台42に設けられたボンベ支持部47に取付ける。この状態で塗料弁32を開弁することにより、塗料供給源からの塗料を塗料ホース49、接続部材48を介してフィードチューブ24の先端に流入させ、塗料通路29、凹溝38を介して塗料収容室26内に塗料を充填する。
【0088】
一方、例えばメンテナンス作業、長期休暇等のためにカートリッジ式塗装システムを停止する場合、または共通の塗装用カートリッジ21pを用いて色替をしながら塗装を行なう場合には、塗装用カートリッジ21の塗料収容室26、塗料通路29等に残留している塗料を排出し、該塗料収容室26等に付着した塗料を洗浄する必要がある。
【0089】
そこで、塗装用カートリッジ21の塗料収容室26、塗料通路29等に付着した塗料を洗浄する場合の洗浄動作について、図4ないし図9を参照しつつ説明する。
【0090】
まず、上述した塗料の充填動作と同様に、塗装動作が終了した塗装用カートリッジ21は、ハウジング2のカートリッジ取付部4から取外し、図4に示すように、塗料充填装置41の充填台42に設けられたボンベ支持部47に取付ける。
【0091】
次に、塗料弁32を開弁した後、押出しシンナ給排弁からシンナホース51、押出しシンナ通路50,34を介して押出しシンナ収容室27内に押出しシンナを供給し、ピストン25を変位させてその前端面25Aをボンベ23の底面23Aに当接させる。これにより、塗料収容室26内に余った塗料を凹溝38、塗料通路29、接続部材48、塗料ホース49等を介して塗料供給源側に戻すことができる。
【0092】
このときに、凹溝38は、幅寸法Wをもった狭幅な長溝として形成しているから、当該凹溝38の表面積を小さくして洗浄対象となる面を少なくすることができる。また、凹溝38は、当該凹溝38内に残留する塗料の量を少なくすることができ、塗料が無駄に廃棄されるのを抑えることができる。
【0093】
また、塗料収容室26内の塗料を排出したら、押出しシンナ収容室27内の残圧を除去するように該押出しシンナ収容室27から僅かな量の押出しシンナを流出させる。
【0094】
そして、塗料収容室26内の塗料を戻し、押出しシンナ収容室27内の押出しシンナを僅かに流出させたら、図5に示すように、洗浄流体弁37を開弁させつつ、洗浄流体を洗浄流体ホース53、洗浄流体通路52,36を介して塗料収容室26に向け供給する。これにより、ピストン25は、押出しシンナ収容室27内の押出しシンナを僅かに流出させた分だけ押出しシンナ収容室27側に変位するから、ボンベ23の底面23Aとピストン25の前端面25Aとの間には、洗浄流体が展延して流通する洗浄空間Sを形成することができる。
【0095】
ここで、ボンベ23の底面23Aは凹円錐状に形成しているので、洗浄シンナ、塗料を底面23Aに沿って中央に集め、残すことなく凹溝38側に流すことができる。また、ピストン25の前端面25Aを凸円錐状に形成しているので、ボンベ23の底面23Aとの間に形成される底部空間S1を均一な隙間寸法で形成することができる。
【0096】
このようにして、洗浄流体通路36から底部空間S1に供給された洗浄流体は、図6に示す矢示の如く、底部空間S1を展延して流通し、ピストン25の前端面25A、ボンベ23の底面23A等に付着した塗料を洗浄する。このように洗浄が行なわれた洗浄流体は、凹溝38に流れ込み、塗料通路29のボンベ側通路部31、フィードチューブ側通路部30、接続部材48、塗料ホース49等を経由して廃液タンクに排出される。
【0097】
このときに、底部空間S1を流通する洗浄流体は、径方向に伸びて大きく開口した長溝状凹溝38に速やかに流入することができるから、この洗浄流体は、底部空間S1を経由して全面を均等に流通することができ、付着した塗料を効率よく洗浄することができる。
【0098】
また、カートリッジ側洗浄流体通路36の流出口36Bは、ボンベ23の軸中心位置を挟んで凹溝38と径方向の反対側に開口させ、凹溝38は、ボンベ23の軸中心位置の近傍から内周面23Cに向けて長さ寸法Lをもって伸長している。これにより、洗浄流体通路36から底部空間S1に供給される洗浄流体は、底部空間S1の外周側、中央側で万遍なく均等に流通させることができ、ピストン25の前端面25A、ボンベ23の底面23A等に付着した塗料を確実に洗浄することができる。
【0099】
さらに、カートリッジ側洗浄流体通路36は、その流出口36Bがボンベ23の内周面23Cの近傍に位置するように径方向の外側に傾けて形成している。このため、図9に示す如く、洗浄流体通路36から供給される洗浄流体の一部を、ボンベ23の内周面23Cとピストン25の外周面25Cとの間の微小な環状空間S2に流入させることができる。そして、環状空間S2に流入した洗浄流体は、図6、図8中の矢示の如く、環状空間S2に沿って流通し、該環状空間S2に残留した塗料を確実に洗浄することができる。また、環状空間S2内を洗浄した洗浄流体は、底部空間S1に流入し、この底部空間S1を洗浄した洗浄流体等と一緒に排出することができる。
【0100】
かくして、本実施の形態によれば、ボンベ23の底面23Aには、該ボンベ23の軸中心位置の近傍から内周面23Cに向けて凹窪状に伸びる凹溝38を設け、塗料通路29のボンベ側通路部31は、その塗料収容室側開口31Aを凹溝38の溝底38Aのうち最深位置38A1に開口させる構成としている。これにより、カートリッジ側洗浄流体通路36から洗浄空間Sに洗浄流体を供給したときには、この洗浄流体は底部空間S1を経由して全面を均等に流通することができる。また、凹溝38に入り込んだ洗浄流体は、塗料通路29を介して外部に円滑に排出することができる。
【0101】
この結果、洗浄流体は、底部空間S1全面を均等に流通することができる。従って、この洗浄流体は、ボンベ23の底面23A、ピストン25の前端面25A等に付着した塗料を、少ない量で短時間に効率よく洗浄することができ、洗浄作業に要する洗浄流体の量、洗浄時間を削減することができ、作業性、信頼性を向上することができる。
【0102】
しかも、カートリッジ側洗浄流体通路36は、その流出口36Bがボンベ23の内周面23Cに向けて径方向の外側に傾けて形成されているから、洗浄流体通路36は、ボンベ23の内周面23Cとピストン25の外周面25Cとの間の微小な環状空間S2内に洗浄流体を積極的に流入させることができる。これにより、環状空間S2に残留した塗料を確実に洗浄することができ、洗浄作業に要する洗浄流体の量、洗浄時間をより一層削減することができる。
【0103】
また、カートリッジ側洗浄流体通路36は、ボンベ23の軸中心位置を挟んで凹溝38と径方向の反対側に開口させているから、図6に示すように洗浄流体通路36から洗浄空間Sに供給された洗浄流体は、凹溝38に向けて周方向の左,右に均等に振分けられる。これにより、底部空間S1の径方向の外周側、中間部で洗浄流体を流通させることができ、これらの部位に付着した塗料を含み全体を効率よく洗浄することができる。
【0104】
一方、ボンベ23の底面23Aは凹円錐状に形成されているので、洗浄シンナ、塗料を底面23Aに沿って中央に集め、残すことなく凹溝38側に流すことができ、洗浄効率を向上することができる。また、ピストン25の前端面25Aを凸円錐状に形成しているので、ボンベ23の底面23Aとの間に形成される底部空間S1を均一な隙間寸法で形成することができ、この底部空間S1全体に洗浄シンナを供給して効率のよい洗浄作業を行なうことができる。
【0105】
また、凹溝38は、一定の幅寸法Wをもった狭幅な長溝として形成しているから、洗浄対象となる面を少なくでき、洗浄時間を短縮することができる。また、凹溝38内に残留する塗料の量を少なくすることができ、塗料が無駄に廃棄されるのを抑えることができる。
【0106】
さらに、塗装用カートリッジ21に設けられた塗料通路29のボンベ側通路部31は、塗料弁32を避けるように屈曲させ、一端をボンベの軸中心位置から外周側に偏心した位置で凹溝38に接続するように形成している。この結果、塗料通路29は、フィードチューブ側通路部30に連通する斜め方向の穴あけ加工と、凹溝38に連通する軸方向の穴あけ加工との2回の穴あけ加工(ドリル加工)を施すだけで簡単に形成することができ、製造コストを低減することができる。
【0107】
次に、図10は本発明の第2の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、ボンベの内周面には、底面に隣接した位置を全周に亘って拡径した拡径環状溝を設けたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第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。
【0108】
61はボンベ23の内周面23Cに底面23Aに隣接して設けられた拡径環状溝で、該拡径環状溝61は、内周面23Cのうち底面23Aに隣接した位置を全周に亘って拡径することにより形成されている。そして、拡径環状溝61は、カートリッジ側洗浄流体通路36の流出口36Bから吐出される洗浄流体を、ボンベ23の内周面23Cとピストン25の外周面25Cとシールリング28との間の環状空間S2に積極的に供給する全周開口を形成している。ここで、拡径環状溝61は、内周面23Cの底面23Aに近接した位置(内周面23Cと底面23Aとの境界部分)に設けているから、ピストン25に設けられたシールリング28と干渉することはない。
【0109】
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、前述した第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。特に、本実施の形態によれば、拡径環状溝61は、ボンベ23の内周面23Cとピストン25の外周面25Cとの間の環状空間S2に洗浄流体通路36からの洗浄流体が流入する入口部分を大きく開口した全周開口とすることができる。このため、洗浄流体は、全周開口を介して環状空間S2に積極的に流入することができ、環状空間S2内の塗料を残すことなく確実に洗浄することができる。
【0110】
次に、図11および図12は本発明の第3の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、洗浄流体通路の塗料収容室側開口には、ボンベの軸中心側に向け洗浄流体を案内するための切欠部を設けたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第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。
【0111】
71はカートリッジ側洗浄流体通路36の流出口36B側の開口部に設けられた切欠部で、該切欠部71は、図12に示すように、ボンベ23の軸中心O1−O1側に向け洗浄流体を案内するものである。ここで、切欠部71は、洗浄流体通路36の流出口36Bとボンベ23の底面23Aとの間で、軸中心位置に近い部位(内周面23Cから遠い部位)を円弧状をなすように切欠くことにより形成されている。
【0112】
72はボンベ23の内周面23Cに設けられた拡径環状溝で、該拡径環状溝72は、第2の実施の形態による拡径環状溝61と同様に、底面23Aに隣接した位置を全周に亘って拡径することにより形成されている。そして、拡径環状溝72は、カートリッジ側洗浄流体通路36から吐出される洗浄流体を環状空間S2に積極的に流入させる全周開口を形成している。
【0113】
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、前述した第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。特に、本実施の形態によれば、カートリッジ側洗浄流体通路36の流出口36Bに切欠部71を設けているので、切欠部71は底部空間S1で洗浄流体をボンベ23の軸中心O1−O1側に向けて案内するように流通させることができる。また、拡径環状溝72は、洗浄流体を環状空間S2に流入させることができるから、底部空間S1の中央側から外周側の環状空間S2に亘る洗浄空間S全体を効率よく洗浄することができる。
【0114】
なお、各実施の形態では、洗浄流体弁37は、常時はカートリッジ側洗浄流体通路36を閉塞し、充填台側洗浄流体通路52から洗浄シンナ、洗浄エアが供給されたときにカートリッジ側洗浄流体通路36を開放する逆止弁として形成している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図13に示す第1の変形例のように、パイロットエアによってカートリッジ側洗浄流体通路36′を開閉するパイロットエア式開閉弁からなる洗浄流体弁81を設ける構成としてもよい。
【0115】
ここで、パイロットエア式の洗浄流体弁81は、特開2002−11396号公報に記載のものと同様に構成されている。即ち、洗浄流体弁81は、シリンダ穴81A、該シリンダ穴81A内に摺動可能に挿嵌されたピストン81B、該ピストン81Bから伸びてカートリッジ側洗浄流体通路36′を開閉する弁体81C、該弁体81Cを閉弁方向に付勢する弁ばね81Dおよびパイロットエアが供給されることにより該弁ばね81Dに抗して弁体81Cを開弁するパイロットエア室81Eによって大略構成されている。
【0116】
また、各実施の形態では、ボンベ23の底面23Aに設けられた凹溝38は、ほぼ一定の幅寸法Wをもってボンベ23の径方向に伸びる長溝として形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図14に示す第2の変形例の如く、ボンベ23の底面23Aには、楕円形状に開口する楕円状凹溝91を設ける構成としてもよい。また、凹溝は円形、三角形等の他の形状としてもよい。
【0117】
また、各実施の形態では、凹溝38の溝底38Aの最深位置38A1は、該凹溝38の長さ寸法の中間部として、軸中心位置から長さ寸法Lの2/3程度離れた位置に設定し、ボンベ側通路部31の塗料収容室側開口31Aを開口させる構成としている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、溝底38Aの最深位置38A1は、例えば軸中心位置から長さ寸法Lの1/2程度離れた位置に設定する構成としてもよい。
【0118】
また、各実施の形態では、カートリッジ側洗浄流体通路36は、ボンベ23の軸線O1−O1に対して径方向の外側に傾けて形成する構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、例えばカートリッジ側洗浄流体通路36は、ほぼ全体をボンベ23の軸線O1−O1とほぼ平行に配置し、流出口36Bだけを径方向の外側に傾ける構成としてもよい。また、カートリッジ側洗浄流体通路36全体を湾曲して形成することにより、流出口36Bの位置を径方向の外側に傾ける構成としてもよい。
【0119】
また、各実施の形態では、ボンベ23の底面23Aを凹円錐状に形成し、ピストン25の前端面25Aを凸円錐状に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばボンベ23の底面23A、ピストン25の前端面25Aは、平坦面等の他の形状に形成してもよい。
【0120】
一方、各実施の形態では、可動隔壁としてピストン25を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばダイヤフラム、ベローズ等の他の可動隔壁を用いる構成としてもよい。
【0121】
また、各実施の形態では、塗装用ロボット101の手首105先端に回転霧化頭型塗装装置1を取付けた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばレシプロケータ等の他の塗装作業機に塗装装置1を取付ける構成としてもよい。
【0122】
さらに、各実施の形態では、押出し液体としてシンナを用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、塗料の種類、高電圧の印加方法等に応じ、水等の他の押出し液体を適用してもよい。
【0123】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項1の発明によれば、ボンベ内の底面には該ボンベの軸中心位置の近傍から内周面に向けて凹窪状に形成された凹溝を設け、塗料通路の塗料収容室側開口は該凹溝の溝底に開口させる構成としている。従って、洗浄流体通路からボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間に流入した洗浄流体は、この洗浄空間を展延するように流れた後に、ボンベの軸中心位置の近傍から内周面に向けて凹窪状に形成された凹溝に順次円滑に流れ込むことができる。
【0124】
この結果、洗浄流体は、ボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間を均等に流通することができるから、ボンベの底面、可動隔壁等に付着した塗料は、少ない洗浄流体で短時間に効率よく洗浄することができ、洗浄作業に要する洗浄流体の量、洗浄時間を削減することができ、作業性、信頼性を向上することができる。そして、凹溝に流れ込んだ洗浄流体は、該凹溝の溝底に開口した連通路に円滑に流入させ、フィードチューブの塗料通路を通って外部に排出することができる。
また、洗浄流体通路は、ボンベの内周面に向けて開口するように該ボンベの軸線に対して径方向の外側に傾けて形成しているから、洗浄流体通路からボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間に流入する洗浄流体は、ボンベの内周面に向けて吐出することができる。これにより、ボンベの内周面と可動隔壁との間に形成された微小な環状空間にも洗浄流体を供給することができ、この環状空間に入り込んだ塗料を確実に洗浄して、作業性、信頼性を向上することができる。
さらに、洗浄流体通路は、ボンベの軸中心位置を挟んで凹溝と径方向の反対側でボンベ内の底面に開口させているから、洗浄流体通路からボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間に流入した洗浄流体は、ボンベの軸中心位置を挟んで径方向の反対側に配置された凹溝に向け左,右に均等に分けて流通させることができ、洗浄空間の全体を効率よく洗浄することができる。
【0127】
請求項2の発明によれば、ボンベの内周面には、底面に隣接した位置を全周に亘って拡径した拡径環状溝を設けているので、拡径環状溝は、ボンベの内周面と可動隔壁との間の環状空間に洗浄流体通路からの洗浄流体を流入させるための全周開口を形成することができる。これにより、洗浄流体通路から吐出される洗浄流体は、全周開口から環状空間に積極的に流入することができ、この環状空間に残留した塗料を短時間で確実に洗浄することで、洗浄流体の使用量、洗浄時間を削減することができる。
【0128】
請求項3の発明によれば、洗浄流体通路の塗料収容室側開口には、ボンベの軸中心側に向け洗浄流体を案内するための切欠部を設けているので、洗浄流体通路からボンベの底面と可動隔壁との間の洗浄空間に流入した洗浄流体の一部は、切欠部で案内されてボンベの軸中心側に向け流すことができるから、この洗浄空間でボンベの軸中心側に付着した塗料も積極的に洗浄することができる。
【0129】
請求項4の発明によれば、可動隔壁はボンベの内周面に沿って軸方向に変位するピストンであり、ボンベの底面は該ボンベの軸中心位置が最深部となる凹円錐状に形成し、ボンベの底面に対面する前記ピストンの端面はボンベの軸中心位置が突出端となる凸円錐状に形成している。従って、塗料収容室内を洗浄流体で洗浄したときには、この洗浄流体と洗浄した塗料は、凹円錐状に形成されたボンベの底面に沿って軸中心側に集め、塗料収容室内に残すことなく凹溝に流すことができ、洗浄効率を向上することができる。また、ピストンの端面をボンベの底面に接近させたときには、凹円錐状の底面と凸円錐状の端面との間に均一な洗浄空間を形成することにより、この洗浄空間の全体に亘り洗浄流体を流通させることができる。
【0130】
請求項5の発明によれば、ボンベの底面は該ボンベの軸中心位置が最深部となる凹円錐状に形成し、塗料通路の塗料収容室側開口はボンベ底面の最深部よりも深い位置で凹溝の溝底に開口する構成としている。従って、塗料収容室内を洗浄流体で洗浄したときには、この洗浄流体と洗浄した塗料は、凹円錐状に形成されたボンベの底面に沿って軸中心側に集められ、この塗料収容室から凹溝を経由して塗料通路に向けて順次円滑に流通させることができ、洗浄作業を短時間で行なうことができる。
【0131】
請求項6の発明によれば、凹溝は、ボンベの径方向に伸びる長溝または楕円状凹溝として形成しているので、凹溝の表面積を小さくして洗浄対象となる面を少なくすることができ、洗浄流体の使用量、洗浄時間を削減することができる。また、凹溝内に残る塗料の量を少なくすることができ、廃棄される塗料を削減することができる。
【0132】
請求項7の発明によれば、凹溝は、ボンベの径方向に伸びる長溝または楕円状凹溝として形成し、凹溝の溝底は長さ方向の中間部位が最も深い最深位置としている。このため、溝底の最深位置に塗料通路の塗料収容室側開口を開口させた場合には、凹溝内に洗浄した塗料を残すことなく全量を排出することができるから、効率よく洗浄を行なうことができる。
【0133】
請求項8の発明によれば、凹溝は、ほぼ一定の幅寸法をもってボンベの径方向に伸びる長溝として形成しているので、請求項6と同様の効果を得ることができる。
【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塗装用カートリッジをカートリッジ式塗装システムに適用した状態を示す正面図である。
【図2】図1中の回転霧化頭型塗装装置と塗装用カートリッジを示す拡大縦断面図である。
【図3】第1の実施の形態に係る塗装用カートリッジを単体で示す縦断面図である。
【図4】第1の実施の形態に係る塗装用カートリッジを塗料充填装置に取付けた状態を示す縦断面図である。
【図5】図4中の要部を拡大して示す要部拡大縦断面図である。
【図6】塗料収容室、洗浄流体通路、凹溝、ボンベ側通路部等を図5中の矢示VI−VI方向からみたボンベの横断面図である。
【図7】ボンベの内周面とピストンの外周面との間の環状空間を図5中の矢示VII−VII方向からみたボンベ、ピストンの横断面図である。
【図8】ボンベとピストンとの間の洗浄流体の流れを図6中の矢示VIII−VIII方向からみた要部拡大の縦断面図である。
【図9】図8中の洗浄流体通路の流出口近傍を拡大して示す要部拡大縦断面図である。
【図10】本発明の第2の実施の形態による塗装用カートリッジの一部を図9と同様位置からみた要部拡大縦断面図である。
【図11】本発明の第3の実施の形態による塗装用カートリッジを図6と同様位置からみた横断面図である。
【図12】第3の実施の形態による塗装用カートリッジを図11中の矢示XII−XII方向からみた要部拡大の縦断面図である。
【図13】本発明の第1の変形例による塗装用カートリッジを示す縦断面図である。
【図14】本発明の第2の変形例による塗装用カートリッジを図7と同様位置からみた横断面図である。
【符号の説明】
21a,21b,…21n,21p 塗装用カートリッジ
22 ボディ
23 ボンベ
23A 底面
23A1 最深部
23B 天面
23C 内周面
24 フィードチューブ
25 ピストン(可動隔壁)
25A 前端面
25B 後端面
25C 外周面
26 塗料収容室
27 押出しシンナ収容室(押出し液体収容室)
29 塗料通路
30 フィードチューブ側通路部
31 ボンベ側通路部
31A 塗料収容室側開口
32 塗料弁
34 カートリッジ側押出しシンナ通路(押出し液体通路)
36,36′ カートリッジ側洗浄流体通路
36A 流入口
36B 流出口
37,81 洗浄流体弁
38 凹溝
38A 溝底
38A1 最深位置
61,72 拡径環状溝
71 切欠部
91 楕円状凹溝
O1−O1 ボンベの軸線
S 洗浄空間
S1 底部空間
S2 環状空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating cartridge for supplying, for example, a coating material which is attached to a coating machine by being exchanged and filled in the coating machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, a painting system for painting an object to be coated such as an automobile body includes a painting machine such as a painting robot and a painting machine attached to the painting machine. This coating system can perform painting automatically by operating the coating machine according to a program and spraying paint from the coating machine.
[0003]
In recent years, there is a coating system that uses a coating cartridge as a coating system that can cope with a reduction in paint, cleaning fluid, and an increase in coating color that is discarded during color change. This cartridge-type coating system is configured such that a coating cartridge for each color filled with a paint of a different coating color is replaced and attached to a coating machine each time an automobile body is painted (for example, Patent Documents). 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-11396 A
[0005]
A coating cartridge according to the prior art used in the above-described cartridge type coating system includes a hollow cylinder extending in the axial direction, a body having a feed tube extending in the axial direction from the cylinder, and paint in the cylinder of the body. A piston that defines the paint storage chamber and the extrusion liquid storage chamber into which the extruding liquid flows in and out, and the paint storage chamber and the tip side of the feed tube communicate with each other, and the paint valve discharges and fills the paint. A paint passage in which the liquid is discharged, an extrusion liquid passage which is provided in the body and discharges and fills the paint liquid through the paint passage and in which the extruding liquid flows into and out of the extruding liquid storage chamber. And a cleaning fluid passage through which cleaning fluid is supplied to the paint chamber by a cleaning fluid valve.
[0006]
Here, the paint passage communicating between the tip end side of the feed tube and the paint storage chamber is opened at the deepest portion of the bottom surface of the cylinder in which the paint storage chamber side opening has a concave conical shape. Further, the cleaning fluid passage for supplying the cleaning fluid to the paint storage chamber is provided at the bottom surface at a position different from the paint storage chamber side opening of the paint passage. As a result, when cleaning the paint chamber, the cleaning fluid passage supplies the cleaning fluid to the entire paint chamber, and the paint passage collects and discharges the cleaning fluid that has cleaned the paint chamber.
[0007]
The coating cartridge configured in this manner is selected according to the coating color and attached to the coating machine. Then, by opening the paint valve and appropriately supplying the extruding liquid to the extruding liquid storage chamber in the cylinder, the coating material filled in the paint storage chamber in the cylinder is applied from the tip of the feed tube through the coating passage. Discharge toward Thereby, a coating machine atomizes a coating material by atomization means, such as a rotary atomizing head, and sprays it toward a to-be-coated object.
[0008]
In addition, the paint cartridge can be changed in color without discarding the paint and the cleaning fluid by simply replacing the paint cartridge with another paint cartridge filled with a paint of another color. The emptied cartridge is removed from the coating machine and attached to the paint filling device, and the paint filling chamber is filled with the paint by the paint filling device.
[0009]
Here, the paint filling device for filling the paint cartridge with paint is described. When the paint container of the paint cartridge that has been emptied is filled with the same color paint, the feed is performed with the paint valve opened. The paint is filled into the paint containing chamber through the paint passage from the tip of the tube. In addition, the paint filling device discharges the paint remaining in the paint storage chamber of the coating cartridge using the extrusion liquid and returns it to the paint supply source side, and adheres to the paint storage chamber, the paint passage, etc. using the cleaning fluid And has a function of cleaning the applied paint.
[0010]
For example, when the cartridge-type painting system is stopped for maintenance work, long-term holidays, etc., or when painting is performed while changing the color with one painting cartridge in common, it remains in the paint chamber, paint passage, etc. It is necessary to discharge the applied paint and clean the paint adhering to the paint chamber, the paint passage and the like.
[0011]
The cleaning operation at this time is to open the paint valve, in this state, the extruding liquid flows into the extruding liquid storage chamber, and the piston is pushed to move the remaining paint to the paint supply source side. return. Thereafter, the cleaning fluid valve is opened, and the cleaning fluid flows into the paint storage chamber from the cleaning fluid passage to clean the paint adhering to the paint storage chamber, the paint passage, and the like.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the above-described coating cartridge according to the prior art, the paint chamber side opening of the paint passage communicating between the tip side of the feed tube and the paint chamber is the deepest position of the bottom surface of the cylinder having a concave cone shape. The cleaning fluid passage that opens to the central portion and supplies the cleaning fluid to the paint containing chamber opens at the bottom surface at a position different from the paint containing chamber side opening of the paint passage. As a result, the cleaning fluid that has flowed into the paint storage chamber, which is a space formed between the bottom surface of the cylinder and the end surface of the piston, spreads the space and then opens in the center of the bottom surface of the paint passage. It gathers at the side opening and is discharged to the outside through the paint passage.
[0013]
However, when the paint passage is opened at the deepest part (center) of the bottom surface of the cylinder, the cleaning fluid spreading in the space between the bottom surface of the cylinder and the end face of the piston is concentrated from all directions toward the paint passage in the center. Then flow. For this reason, the cleaning fluids heading toward the paint passage opened in the center portion interfere with each other so as to collide with each other and become turbulent, and cannot smoothly flow into the paint passage opening. Accordingly, the cleaning fluids flowing through the space between the bottom surface of the cylinder and the end surface of the piston interfere with each other and lose momentum in the flow velocity, so that there is a problem that the adhered paint cannot be cleaned evenly.
[0014]
In addition, a minute annular space is formed between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the piston in order to displace the piston, and the paint also enters this space. However, the cleaning fluid that flows into the paint chamber from the cleaning fluid passage flows to the opening side of the coating passage, and it is difficult for the cleaning fluid to enter the minute annular space, which requires a lot of cleaning time. In addition, there is a problem that the paint remains in this part.
[0015]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a coating that can reliably clean the paint adhering to the paint storage chamber in a short time and improve the cleaning efficiency. It is to provide a cartridge for use.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a coating cartridge comprising: a body having a hollow cylinder extending in the axial direction; a feed tube extending in the axial direction from the cylinder; a paint containing chamber for containing paint in the cylinder of the body; A movable partition wall that is defined in an extruding liquid storage chamber through which inflow and outflow flows, a paint passage that communicates between the paint storage chamber and the front end side of the feed tube, and that discharges and fills paint by a paint valve; An extrusion liquid passage which is provided in the body to discharge and fill the extrusion liquid through the paint passage, and the extrusion liquid is introduced into and out of the extrusion liquid storage chamber; and the paint is provided by the cleaning fluid valve provided in the body. A cleaning fluid passage for supplying cleaning fluid to the storage chamber;A concave groove formed in a concave shape extending in the radial direction from the vicinity of the axial center position of the cylinder toward the inner peripheral surface on the bottom surface of the cylinder, and the paint container chamber side opening of the paint passage is Open in the groove bottom of the grooveConstitutionWhenis doing.
[0017]
In order to solve the above-described problem, the features of the configuration adopted by the invention of
[0018]
With this configuration, the cleaning fluid that has flowed into the cleaning space between the bottom surface of the cylinder and the movable partition wall from the cleaning fluid passage flows so as to extend the cleaning space, and then the axial center position of the cylinder. It flows smoothly into the concave grooves formed in a concave shape from the vicinity toward the inner peripheral surface. For this reason, since the cleaning fluids that flow toward the concave grooves in the cleaning space can flow into the concave grooves without colliding with each other, the cleaning fluid can circulate evenly and uniformly in the cleaning space. Can be washed. Then, the cleaning fluid that has flowed into the groove is discharged to the outside through a paint passage that opens at the groove bottom of the groove.
Further, the cleaning fluid that flows into the cleaning space between the bottom surface of the cylinder and the movable partition from the cleaning fluid passage is discharged radially outward toward the inner peripheral surface of the cylinder. As a result, the cleaning fluid can also be supplied to a minute annular space formed between the inner peripheral surface of the cylinder and the movable partition wall. Thus, the cleaning fluid can reliably clean the paint that has entered the minute annular space between the cylinder and the movable partition wall.
Furthermore, the cleaning fluid that has flowed into the cleaning space between the bottom surface of the cylinder and the movable partition wall from the cleaning fluid passage is left and right toward the concave groove arranged on the opposite side in the radial direction across the axial center position of the cylinder. Since it is divided equally and flows toward the concave groove, the entire cleaning space can be cleaned.
[0023]
Claim2According to the present invention, the inner peripheral surface of the cylinder is provided with the diameter-enlarged annular groove whose diameter is increased over the entire circumference at the position adjacent to the bottom surface.
[0024]
With this configuration, an annular space is formed between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the movable partition wall. The enlarged annular groove has a cleaning fluid from the cleaning fluid passage in the annular space. Can be formed. Accordingly, the cleaning fluid discharged from the cleaning fluid passage can positively flow into the annular space from the entire circumferential opening, and the paint remaining in the annular space can be reliably cleaned.
[0025]
Claim3According to the present invention, the opening on the outflow side of the cleaning fluid passage is provided with a notch for guiding the cleaning fluid toward the axial center of the cylinder.
[0026]
With this configuration, a part of the cleaning fluid that has flowed from the cleaning fluid passage into the cleaning space between the bottom surface of the cylinder and the movable partition wall is guided by the notch in the cleaning space and is moved to the axial center side of the cylinder. Therefore, the paint adhering to the central portion of the cylinder in the cleaning space can be sufficiently cleaned.
[0027]
Claim4According to the invention, the movable partition wall is a piston that is displaced in the axial direction along the inner peripheral surface of the cylinder, and the bottom surface of the cylinder is formed in a concave cone shape with the axial center position of the cylinder being the deepest part, and the bottom surface of the cylinder The end face of the piston that faces is formed in a convex conical shape in which the axial center position of the cylinder is a protruding end.
[0028]
With this configuration, when the paint storage chamber is cleaned with the cleaning fluid, the cleaning fluid and the cleaned paint are collected along the bottom surface of the cylinder formed in the concave conical shape toward the shaft center side, and the paint storage It can be poured into the groove without leaving it indoors. In addition, when the end face of the piston is brought close to the bottom face of the cylinder, a uniform cleaning space is formed between the concave conical bottom face and the convex conical end face so that the cleaning fluid can be supplied to the entire cleaning space. It can be distributed.
[0029]
Claim5According to the invention, the bottom surface of the cylinder is formed in a concave conical shape in which the axial center position of the cylinder is the deepest part, and the paint chamber-side opening of the paint passage is a groove in the concave groove at a position deeper than the deepest part of the bottom surface of the cylinder. The configuration opens to the bottom.
[0030]
With this configuration, when the paint chamber is cleaned with the cleaning fluid, the cleaning fluid and the cleaned paint are collected along the bottom of the cylinder formed in the concave conical shape toward the center of the shaft. It is possible to smoothly and smoothly circulate from the storage chamber to the paint passage via the concave groove.
[0031]
Claim6According to the invention, the concave groove is formed as a long groove or an elliptical concave groove extending in the radial direction of the cylinder. By comprising in this way, the surface which becomes a washing | cleaning object can be decreased by making the surface area of a ditch | groove small. In addition, the amount of paint remaining in the groove can be reduced.
[0032]
Claim7According to the invention, the concave groove is formed as a long groove or an elliptical concave groove extending in the radial direction of the cylinder, and the groove bottom of the concave groove has the deepest position at the intermediate portion in the length direction. With this configuration, when the paint container chamber side opening of the paint passage is opened at the deepest position of the groove bottom, the entire amount can be discharged without leaving the washed paint in the concave groove.
[0033]
Claim8According to the invention, the concave groove is formed as a long groove extending in the radial direction of the cylinder with a substantially constant width dimension.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a case where the coating cartridge according to the embodiment of the present invention is applied to a cartridge type coating system including a coating robot and a rotary atomizing head type coating apparatus will be described as an example and described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0035]
First, FIG. 1 thru | or FIG. 9 has shown the 1st Embodiment of this invention.
[0036]
[0037]
[0038]
A
[0039]
[0040]
[0041]
A coating machine side feed
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
The
[0046]
Next, 21a, 21b,... 21n and 21p are for coating used in the present embodiment for individually storing a color, b color,... N color and other paints and supplying them to the rotary atomizing head 8. This is a cartridge (hereinafter referred to as a
[0047]
Here, as shown in FIG. 1, the a-color, b-color,..., N-color paints are dedicated colors with a relatively high painting frequency, and the
[0048]
[0049]
[0050]
Here, the
[0051]
On the other hand, on the front surface of the
[0052]
[0053]
[0054]
The
[0055]
[0056]
Here, the
[0057]
In addition, an annular space S <b> 2 is formed between the outer
[0058]
The bottom space S1 and the annular space S2 constitute a cleaning space S between the
[0059]
A
[0060]
[0061]
[0062]
Here, as shown in FIG. 8, the coating material chamber side opening 31A of the cylinder
[0063]
Further, since the cylinder
[0064]
[0065]
The
[0066]
[0067]
In addition, in order to prevent the high voltage by the
[0068]
A quick joint 35 is located in the
[0069]
[0070]
Further, as shown in FIG. 6, the
[0071]
[0072]
[0073]
The
[0074]
Further, the cleaning fluid that has flowed into the
[0075]
Next, a paint filling apparatus for filling the
[0076]
41a, 41b,... 41n and 41p are paint filling devices (hereinafter referred to as
[0077]
The detailed configuration of the
[0078]
[0079]
[0080]
[0081]
A
[0082]
[0083]
[0084]
The
[0085]
The cartridge type coating system according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, a coating operation, a paint filling operation, and a cleaning operation using the
[0086]
First, the painting operation in the case of painting using the
[0087]
Next, a filling operation in the case where the
[0088]
On the other hand, when the cartridge-type coating system is stopped for maintenance work, long-term vacation, etc., or when coating is performed while changing colors using the
[0089]
A cleaning operation for cleaning the paint adhering to the
[0090]
First, in the same manner as the paint filling operation described above, the
[0091]
Next, after the
[0092]
At this time, since the
[0093]
When the paint in the
[0094]
When the paint in the
[0095]
Here, since the
[0096]
In this way, the cleaning fluid supplied from the cleaning
[0097]
At this time, the cleaning fluid that flows through the bottom space S1 can quickly flow into the long groove-like
[0098]
Further, the
[0099]
Further, the cartridge-side
[0100]
Thus, according to the present embodiment, the
[0101]
As a result, the cleaning fluid can circulate evenly over the entire bottom space S1. Accordingly, this cleaning fluid can efficiently clean the paint adhering to the
[0102]
In addition, since the cartridge-side
[0103]
Further, since the cartridge-side
[0104]
On the other hand, since the
[0105]
Further, since the
[0106]
Further, the cylinder
[0107]
Next, FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention. A feature of the present embodiment is that a diameter-enlarged annular groove is provided on the inner peripheral surface of the cylinder. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0108]
61 is a diameter-enlarged annular groove provided on the inner
[0109]
Thus, also in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. In particular, according to the present embodiment, the cleaning fluid from the cleaning
[0110]
Next, FIG. 11 and FIG. 12 show a third embodiment of the present invention. A feature of the present embodiment is that a notch for guiding the cleaning fluid toward the axial center side of the cylinder is provided at the coating material chamber side opening of the cleaning fluid passage. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0111]
[0112]
[0113]
Thus, also in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. In particular, according to the present embodiment, the
[0114]
In each embodiment, the cleaning
[0115]
Here, the pilot air cleaning
[0116]
Further, in each embodiment, the case where the
[0117]
In each embodiment, the deepest position 38A1 of the
[0118]
In each embodiment, the cartridge-side
[0119]
Moreover, in each embodiment, the case where the
[0120]
On the other hand, in each embodiment, the case where the
[0121]
In each embodiment, the case where the rotary atomizing head
[0122]
Furthermore, in each embodiment, the case where thinner is used as the extrusion liquid has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and depending on the type of paint, the method of applying high voltage, etc. Other extrusion liquids may be applied.
[0123]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the bottom surface in the cylinder is provided with a concave groove formed in a concave shape from the vicinity of the axial center position of the cylinder toward the inner peripheral surface, and the paint passage is provided. The coating material chamber side opening is configured to open to the groove bottom of the concave groove. Accordingly, the cleaning fluid that has flowed into the cleaning space between the bottom surface of the cylinder and the movable partition from the cleaning fluid passage flows so as to extend the cleaning space, and then from the vicinity of the axial center position of the cylinder to the inner peripheral surface. It can flow smoothly into the concave grooves formed in the concave shape.
[0124]
As a result, since the cleaning fluid can evenly flow through the cleaning space between the bottom surface of the cylinder and the movable partition wall, the paint adhering to the bottom surface of the cylinder, the movable partition wall, etc. can be efficiently used with a small amount of cleaning fluid. Cleaning can be performed well, the amount of cleaning fluid required for the cleaning operation and the cleaning time can be reduced, and workability and reliability can be improved. Then, the cleaning fluid that has flowed into the groove can smoothly flow into the communication passage that opens at the groove bottom of the groove, and can be discharged to the outside through the paint passage of the feed tube.
Further, since the cleaning fluid passage is formed to be inclined radially outward with respect to the cylinder axis so as to open toward the inner peripheral surface of the cylinder, the bottom surface of the cylinder and the movable partition wall are formed from the cleaning fluid passage. The cleaning fluid flowing into the cleaning space between the two can be discharged toward the inner peripheral surface of the cylinder. As a result, the cleaning fluid can also be supplied to the minute annular space formed between the inner peripheral surface of the cylinder and the movable partition wall, and the paint that has entered the annular space can be reliably washed to improve workability, Reliability can be improved.
Furthermore, since the cleaning fluid passage is opened to the bottom surface in the cylinder on the opposite side of the radial direction from the concave groove across the axial center position of the cylinder, cleaning between the bottom surface of the cylinder and the movable partition wall is performed from the cleaning fluid passage. The cleaning fluid that has flowed into the space can be distributed equally to the left and right toward the concave groove located on the opposite side of the radial direction across the axial center position of the cylinder. Can be washed.
[0127]
Claim2According to the invention, the inner peripheral surface of the cylinder is provided with the enlarged diameter annular groove whose diameter is increased over the entire circumference at the position adjacent to the bottom surface. A circumferential opening for allowing the cleaning fluid from the cleaning fluid passage to flow into the annular space between the movable partition walls can be formed. As a result, the cleaning fluid discharged from the cleaning fluid passage can actively flow into the annular space from the entire circumferential opening, and the cleaning fluid can be reliably cleaned in a short time by cleaning the paint remaining in the annular space. The amount of use and cleaning time can be reduced.
[0128]
Claim3According to the invention, since the notch portion for guiding the cleaning fluid toward the axial center side of the cylinder is provided in the coating material chamber side opening of the cleaning fluid passage, the bottom surface of the cylinder and the movable partition wall are provided from the cleaning fluid passage. Part of the cleaning fluid that has flowed into the cleaning space between the two is guided by the notch and can flow toward the axial center of the cylinder. Therefore, the paint adhering to the axial center of the cylinder in this cleaning space is also positive. Can be cleaned.
[0129]
Claim4According to the invention, the movable partition wall is a piston that is displaced in the axial direction along the inner peripheral surface of the cylinder, and the bottom surface of the cylinder is formed in a concave conical shape in which the axial center position of the cylinder is the deepest part. The end surface of the piston facing the bottom surface is formed in a convex conical shape with the axial center position of the cylinder as a protruding end. Accordingly, when the paint chamber is cleaned with the cleaning fluid, the cleaning fluid and the cleaned paint are collected on the shaft center side along the bottom surface of the cylinder formed in the concave cone shape, and are not left in the paint chamber. The cleaning efficiency can be improved. In addition, when the end face of the piston is brought close to the bottom face of the cylinder, a uniform cleaning space is formed between the concave conical bottom face and the convex conical end face so that the cleaning fluid can be supplied to the entire cleaning space. It can be distributed.
[0130]
Claim5According to this invention, the bottom surface of the cylinder is formed in a concave conical shape where the axial center position of the cylinder is the deepest portion, and the paint chamber-side opening of the paint passage is deeper than the deepest portion of the bottom surface of the cylinder. It is set as the structure opened to a groove bottom. Therefore, when the paint chamber is cleaned with the cleaning fluid, the cleaning fluid and the cleaned paint are collected on the axial center side along the bottom surface of the cylinder formed in the concave cone shape, and the concave groove is formed from the paint storage chamber. It is possible to smoothly and smoothly circulate in the direction toward the paint passage via the route, and the cleaning operation can be performed in a short time.
[0131]
Claim6According to the invention, since the concave groove is formed as a long groove or an elliptical concave groove extending in the radial direction of the cylinder, the surface to be cleaned can be reduced by reducing the surface area of the concave groove. The amount of fluid used and the cleaning time can be reduced. In addition, the amount of paint remaining in the groove can be reduced, and the amount of paint to be discarded can be reduced.
[0132]
Claim7According to the invention, the concave groove is formed as a long groove or an elliptical concave groove extending in the radial direction of the cylinder, and the groove bottom of the concave groove has the deepest position at the intermediate portion in the length direction. For this reason, when the paint storage chamber side opening of the paint passage is opened at the deepest position of the groove bottom, the entire amount can be discharged without leaving the washed paint in the groove, so that the cleaning is performed efficiently. be able to.
[0133]
Claim8According to the invention, the concave groove is formed as a long groove extending in the radial direction of the cylinder with a substantially constant width dimension.6The same effect can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a state in which a coating cartridge according to a first embodiment of the present invention is applied to a cartridge type coating system.
2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a rotary atomizing head type coating apparatus and a coating cartridge in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a coating cartridge according to the first embodiment as a single unit;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state where the coating cartridge according to the first embodiment is attached to the coating material filling apparatus.
5 is an enlarged vertical sectional view showing a main part of FIG.
6 is a cross-sectional view of a cylinder as seen from the direction indicated by arrows VI-VI in FIG.
7 is a cross-sectional view of the cylinder and the piston when the annular space between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the piston is viewed from the direction of arrows VII-VII in FIG.
8 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part when the flow of the cleaning fluid between the cylinder and the piston is viewed from the direction of arrows VIII-VIII in FIG. 6;
9 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part showing the vicinity of the outlet of the cleaning fluid passage in FIG. 8 in an enlarged manner.
FIG. 10 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of a part of a coating cartridge according to a second embodiment of the present invention as viewed from the same position as in FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a coating cartridge according to a third embodiment of the present invention as seen from the same position as in FIG.
12 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of a coating cartridge according to a third embodiment as seen from the direction of arrows XII-XII in FIG.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a coating cartridge according to a first modification of the present invention.
14 is a cross-sectional view of a coating cartridge according to a second modification of the present invention as seen from the same position as in FIG. 7;
[Explanation of symbols]
21a, 21b, ... 21n, 21p Coating cartridge
22 body
23 Cylinder
23A Bottom
23A1 deepest part
23B Top
23C Inner peripheral surface
24 Feed tube
25 Piston (movable bulkhead)
25A Front end face
25B Rear end face
25C outer peripheral surface
26 Paint chamber
27 Extrusion thinner storage chamber (extruded liquid storage chamber)
29 Paint passage
30 Feed tube side passage
31 Cylinder side passage
31A Paint storage chamber side opening
32 Paint valve
34 Cartridge side extrusion thinner passage (extrusion liquid passage)
36, 36 'Cleaning fluid passage on cartridge side
36A inlet
36B outlet
37, 81 Cleaning fluid valve
38 groove
38A groove bottom
38A1 deepest position
61, 72 Expanded annular groove
71 Notch
91 Oval groove
O1-O1 cylinder axis
S Cleaning space
S1 Bottom space
S2 ring space
Claims (8)
前記洗浄流体通路は、前記ボンベの内周面に向けて開口するように該ボンベの軸線に対して径方向の外側に傾けて形成し、
前記洗浄流体通路の流出側開口は、前記ボンベの軸中心位置を挟んで前記凹溝と径方向の反対側でボンベ内の底面に開口させる構成としたことを特徴とする塗装用カートリッジ。 A body having a hollow cylinder extending in the axial direction and a feed tube extending in the axial direction from the cylinder, a paint storage chamber for storing the paint in the cylinder of the body, and an extrusion liquid storage chamber for flowing in and out of the extrusion liquid A movable partition that defines the paint, a paint passage that communicates between the paint storage chamber and the tip side of the feed tube, and a paint valve that discharges and fills the paint, and a paint provided in the body via the paint passage Cleaning liquid in which the cleaning fluid is supplied to the paint storage chamber by a cleaning fluid valve provided in the body, and an extrusion liquid passage through which the extrusion liquid flows into and out of the extrusion liquid storage chamber when discharging and filling comprising a fluid passage, and a bottom surface formed in a recessed shape extending radially toward the inner peripheral surface from the vicinity of the axial center position of the cylinder the groove in said cylinder, said paint passage In coating wear cartridge paint chamber side opening which has a configuration which opens the groove bottom of the concave groove,
The cleaning fluid passage is formed to be inclined radially outward with respect to the axis of the cylinder so as to open toward the inner peripheral surface of the cylinder,
The coating cartridge according to claim 1, wherein the opening on the outflow side of the cleaning fluid passage is configured to open to a bottom surface in the cylinder on a side opposite to the concave groove in a radial direction across the axial center position of the cylinder.
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