JP3927026B2

JP3927026B2 - 塗料送給装置

Info

Publication number: JP3927026B2
Application number: JP2001390179A
Authority: JP
Inventors: 村孝夫野; 盛昌人山; 村誠市; 野隆夫上; 川勝浩石
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003190847A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二種以上の塗料成分を所定の比率で混合して調整した塗料、特に主剤と硬化剤からなる水性二液混合型塗料を、塗装機や、これに装備もしくは脱着自在に装着される塗料タンクに送給する塗料送給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では地球的規模における環境保護の観点から、塗装工程における排出有機溶剤規制や塗料のＶＯＣ規制が高まり、塗装業界においてもこのような要請にこたえるべく、有機溶剤を使用しない水性塗料が開発され、その市場規模も拡大している。
【０００３】
自動車ボディの塗装においては、下塗り、中塗り、上塗りのうち、下塗りはもともと水性塗料を電着塗装により塗装しており、従来有機溶剤系塗料を使用していた中塗りでも、今ではそのほとんどが水性塗料や粉体塗装に切り替わりつつある。
【０００４】
また、上塗りも、一部の特殊な色を除きベースコートはそのほとんどが水性塗料や粉体塗料に替わりつつあるが、高級品質が要求されるクリアコートだけは、外観性、耐候性、耐水性、耐化学薬品性、耐酸性雨性、耐スリキズ性等において高度な塗膜品質を満たす水性塗料がなく、有機溶剤系の一液型又は二液混合型塗料を使用せざるを得ないのが現状であった。
【０００５】
しかし最近になって、有機溶剤系二液混合型塗料に劣らない物性を有する強固な塗膜の水性クリアコートとして、主剤と硬化剤を混合して使用する水性二液混合型塗料が開発された。
この水性二液混合型塗料は、水酸基を持った水溶性もしくは水分散型ポリオールを基体樹脂とする主剤に、水分散可能なポリイソシアネートを主成分とする硬化剤を混合して架橋・硬化させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の水性二液混合型塗料は、主剤となる水分散型ポリオールが親水性であるのに対し、硬化剤となるポリイソシアネートが疎水性であるため、水と油のように分離し易く、均一に混合させることが困難であるという問題があった。
【０００７】
このため、ブレンダー等で予め機械的に攪拌混合したものを塗装機に供給するようにしているが、攪拌混合すると同時に主剤と硬化剤が硬化反応を開始してしまうので、自動車塗装のように連続して長時間塗装する場合は、供給している間に徐々に塗料が硬化していき、塗料粘度が変化して塗装品質が一定でなくなったり、塗料供給配管内に残存する塗料が硬化して目詰まりを起したり、塗装機から吐出されて塗膜面に付着してブツと称する塗装不良を生ずるおそれがあった。
【０００８】
一方、有機溶剤系二液混合型塗料は、塗料供給流路中にスタティックミキサを介装しておけば均一に混合可能であるため、予め混合しておかなくても、使用する直前に混合しながら塗料供給することが可能であったが、水性二液混合型塗料は上述のように混ざり難いため、塗料供給流路中にスタティックミキサを介装しても、塗料を均一に混合させて十分な塗膜性能を得ることができなかった。
【０００９】
また、二液混合型塗料は主剤と硬化剤の混合比が変化すると、混合された塗料の物性も変化するので、塗装品質を均一に維持するためには、混合比を正確にコントロールする必要があり、その一方で、制御が極めて簡単で、塗装ラインに設置したときに邪魔にならず、しかも、設備費やランニングコストが安価であることが望ましい。
【００１０】
そこで本発明は、水性二液混合型塗料のように主剤と硬化剤が混ざり難い塗料でも、これらを均一に混合しながら塗装機や塗料タンクなどに送給することができ、しかも、制御が極めて簡単で、小型、安価な塗料送給装置を提供することを技術的課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項１の発明は、二種以上の塗料成分を所定の比率で混合して調整された塗料を塗装機やこれに装備されもしくは脱着自在に装着される塗料タンクに送給する塗料送給装置において、前記塗料成分を各々その混合比率に応じた分量ずつ個別に且つ同時に圧し出す計量シリンダと、当該シリンダから圧し出された前記塗料成分を通過させることによって予備混合させる管路攪拌型予備混合器と、当該予備混合器で前記塗料成分を予備混合した塗料を前記塗装機又は塗料タンクへ圧送する圧送用シリンダと、当該シリンダから圧送される塗料の流体圧により当該塗料を噴流化させて各塗料成分を均一に拡散させる噴射型拡散混合器を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明を用いて、水性二液混合型塗料の塗料成分となる主剤及び硬化剤を混合して送給する場合について説明すると、計量シリンダから主剤及び硬化剤がその混合比率に応じた分量ずつ個別に且つ同時に圧し出され、各塗料成分がその混合比率に応じた一定流量比で予備混合器に送給されて予備混合され、これによって各塗料成分が均一に分散される。
【００１３】
したがって、予備混合器で混合された塗料は、各塗料成分を均一に分散させた状態で圧送用シリンダに充填され、その混合比率も常に一定に維持されることになる。
【００１４】
そして、このようにして塗料成分を均一に分散させた塗料が圧送用シリンダ内に一時的に蓄えられるので、その時間を利用して各塗料成分の境界面では分子拡散が進み、各塗料成分同士が馴染んでくる。
【００１５】
ただし、この時点では均一に分散しているといっても各塗料成分の液滴の粒径が、まだ比較的大きく、このまま塗装しても十分な塗膜性能が得られない。
【００１６】
そこで、圧送用シリンダから塗装機や塗料タンクに対して塗料を圧送すると、その塗料が噴射型拡散混合器で噴流化され、粒径の大きな各塗料成分同士が微粒化して拡散するので、親水性主剤と疎水性硬化剤などの混ざり難い塗料成分でも均一に混合される。
【００１７】
このように予備混合−噴射拡散混合の２段階で各塗料成分同士が均一に混合されて送給されるので、塗料タンクに塗料を充填する場合はもちろんのこと、塗装機に塗料を直接送給して長時間に連続して塗装する場合にも、各塗料成分を塗装機の直前で均一に混合しながら送給することができ、予めブレンダなどにより機械的に混合したものを蓄えておく必要がない。
【００１８】
請求項２の発明は、計量シリンダが、前記塗料成分を各々その混合比率に応じた分量ずつ個別に充填する二以上のバレルを具備し、これら各バレルに充填された塗料成分を圧し出す各ピストンが、同一のストローク長を有すると共に、同期的に起動及び停止せられるように成されている。
【００１９】
この請求項２の発明によれば、主剤及び硬化剤等の塗料成分をその混合比率に応じた分量ずつ各バレルに個別に充填し、各ピストンを同一のストロークで同期的に起動及び停止させるだけで、塗料成分が各バレルから混合比率に応じた流量で圧し出されるので、面倒な制御は一切不要となる。
【００２０】
請求項３の発明は、圧送用シリンダへの塗料の充填及び当該シリンダからの塗料の圧送に同期させて、前記各計量シリンダからの塗料成分の圧し出し及び当該シリンダへの塗料成分の充填を交互に行うようになっている。
【００２１】
この請求項３の発明によれば、圧送用シリンダから塗料が圧送されている間に各計量シリンダに塗料成分が充填され、圧送用シリンダが空になると同時に、各計量シリンダから塗料成分が圧し出されて圧送用シリンダに塗料が充填されるので、圧送用シリンダは塗料の充填と圧送を連続してインターバルを設けることなく交互に行うことができ、したがって、タクトタイムに無駄がない。
【００２２】
また、請求項４の発明のように、各シリンダを一つのシリンダユニットに配設し、シリンダユニットにスタティックミキサ及び噴射型拡散混合器を搭載すれば、これらが一体に設けたオールインワンに形成されるので、装置全体の小型化・軽量化が図られ、全体としてよりコンパクトになる。
【００２３】
請求項５の発明は、各塗料成分を混合した塗料が流れる予備混合器、圧送用シリンダ、噴射型拡散混合器及びこれらを接続する配管からなる一連の流路がその上流から下流に至るまで複数に分断されると共に、分断された夫々の流路に洗浄流体を個別に導入してその流路内を洗浄する洗浄系を備えている。
【００２４】
この請求項５の発明によれば、分断された夫々の流路を同時に洗浄できるので、計量シリンダから水性二液混合型塗料の主剤及び硬化剤を供給する場合でも、スタティックミキサから塗料タンクに至る流路内に残存する二液混合型塗料が硬化する前に、これを短時間で簡単に洗浄除去することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る塗料送給装置の一例を示す流体回路図、図２はその外観図、図３はその動作を示す説明図、図４は洗浄系を示す説明図である。
【００２６】
図１〜図４に示す塗料送給装置１は、主剤と硬化剤を塗料成分とする水性二液混合型塗料を所定の比率で混合し、塗装機に脱着自在に装着されるカートリッジ式の塗料タンク２に送給して充填するタイプのものである。
【００２７】
この塗料送給装置１は、シリンダユニット３に、主剤供給源Ｓ_１及び硬化剤供給源Ｓ_２から送給される主剤及び硬化剤を各々その混合比率に応じた分量ずつ個別に且つ同時に圧し出す計量シリンダ４と、当該計量シリンダ４から圧し出された主剤及び硬化剤を通過させることによって予備混合させるスタティックミキサ（管路攪拌型予備混合器）５と、当該スタティックミキサ５で主剤及び硬化剤を予備混合した塗料を塗料タンク２へ送給する圧送用シリンダ６と、当該シリンダ６から塗料タンク２へ圧送される塗料の流体圧により当該塗料を噴流化させて各塗料成分を均一に拡散させるジェットディスパージョンと称する噴射型拡散混合器７が設けられている。
【００２８】
シリンダユニット３は略直方体のブロック状に形成されており、計量シリンダ４のバレルＢ_１及びＢ_２が、圧送用シリンダ６のバレルＢ_３を挟んでその両側に配されるように互いに平行に形成されている。
また、各シリンダ４及び６は塗料成分及び塗料を圧し出すときに油圧駆動されるピストンＰ_１、Ｐ_２及びＰ_３を備えている。
【００２９】
そして、計量シリンダ４は、ピストンＰ_１及びＰ_２を境にシリンダユニット３のヘッド３Ｈ側が作動油室８、ボトム３Ｂ側が塗料成分室９に形成されている。
また、圧送用シリンダ６は、ピストンＰ_３を境にシリンダユニット３のヘッド３Ｈ側が塗料室１０、ボトム３Ｂ側が作動油室１１に形成されている。
【００３０】
計量シリンダ４の各バレルＢ_１及びＢ_２は、主剤及び硬化剤を各々その混合比率に応じた分量ずつ個別に充填し得る容量に形成され、各バレルＢ_１及びＢ_２に充填された主剤及び硬化剤を圧し出す各ピストンＰ_１及びＰ_２が、同一のストローク長を有すると共に、同期的に起動及び停止せられるように成されている。
【００３１】
すなわち、各ピストンＰ_１及びＰ_２のストローク長に対する夫々の圧出容量が、混合比率に応じて設定されており、ストローク長が同一なことから、各バレルＢ_１及びＢ_２から押し出される主剤及び硬化剤の流量比は、混合比率に等しくなる。
【００３２】
これら各ピストンＰ_１及びＰ_２は、ピストンロッド１２を介してビーム１３に一体に取り付けられ、バレルＢ_１及びＢ_２の作動油室８に供給される作動油の供給圧及び塗料成分室９への塗料成分供給圧により、互いに同期して同一のストロークで往復駆動される。
【００３３】
また、作動油室８には作動油の流入出口８ａが形成され、塗料成分室９には塗料成分の流入口９in及び流出口９outが形成されている。
そして、各塗料成分室９の流入口９inは、主剤（硬化剤）、洗浄エア、洗浄液を選択的に供給するバルブ装置ＶＡ_１（ＶＡ_２）の主剤バルブ１４（硬化剤バルブ１５）を介して主剤供給源Ｓ_１（硬化剤供給源Ｓ_２）に接続されており、流出口９outは、バルブ装置ＶＡ_３の主剤バルブ１６（硬化剤バルブ１７）を介してスタティックミキサ５のシリンダボトム３Ｂ側に形成された流入口５inに接続されている。
【００３４】
バルブ装置ＶＡ_３は、スタティックミキサ５へ通ずる流路を切り換えるもので、計量シリンダ４から圧し出された主剤及び硬化剤と、洗浄エアと、洗浄液とを選択的にスタティックミキサ５内に供給すると共に、計量シリンダ４から排出された洗浄液をドレンに排出できるようになっている。
また、スタティックミキサ５のシリンダヘッド３Ｈ側に形成された流出口５outが、オンオフバルブ１８を介して圧送用シリンダ６に接続されている。
【００３５】
スタティックミキサ５は、主剤及び硬化剤が合流して流れる流路内に、その流れを繰返し分割し、置換し、重合せて混合する多数のエレメントが流れの方向に沿って配されてなる。
【００３６】
圧送用シリンダ６は、前記各ピストンＰ_１及びＰ_２が１ストロークしたときに送給される主剤及び硬化剤の総供給量に等しい容量に形成されると共に、バレルＢ_３に充填された塗料を圧し出す各ピストンＰ_３が、前記各ピストンＰ_１及びＰ_２と同一のストローク長で往復されるようになっている。
そして、このピストンＰ_３は、バレルＢ_３の塗料室１０に供給される塗料供給圧及び作動油室１１に供給される作動油供給圧により往復駆動される。
【００３７】
なお、主剤及び硬化剤の混合比が例えば５：２であるときに、各シリンダ４及び６の各ピストンＰ_１〜Ｐ_３を単位長さ動かしたときに圧し出される主剤：硬化剤：塗料の流量比が５：２：７になるように各バレルＢ_１〜Ｂ_３が設計されている。
【００３８】
また、バレルＢ_３の容量は任意であるが、本例では，ピストンＰ_３を３往復させたときに塗料タンク２への混合塗料の充填が完了されるように、塗料タンク２の約１／３程度と小型に形成されている。
【００３９】
この圧送用シリンダ６の塗料室１０には塗料流入口１０in及び流出口１０outが形成され、作動油室１１には作動油の流入出口１１ａが形成されている。塗料室１０の流出口１０outは、バルブ装置ＶＡ_４の塗料バルブ１９を介して噴射型拡散混合器７に接続されている。
【００４０】
このバルブ装置ＶＡ_４は、圧送用シリンダ６の流出口１０outを噴射型拡散混合器７側とドレン側に切換接続すると共に、洗浄エア及び洗浄液を選択的に噴射型拡散混合器７に供給するようになっている。
【００４１】
噴射型拡散混合器７は、流入口７inと流出口７outの間に小径オリフィス７ａが形成されている。本例では、直径０.２〜０.５ｍｍ程度に形成された同軸の対向型小径オリフィス７ａが形成されてなり、圧送用シリンダ６から１〜１０ＭＰａで供給される二液混合型塗料がオリフィス７ａを通過するときに噴流化される。
【００４２】
これにより、塗料中に含まれる主剤及び硬化剤は微粒化状態となって拡散されるので、二液混合型塗料がより均一に混合されることとなり、このように十二分に混合された塗料が塗料吐出ポート２０に接続された塗料タンク２へ送給される。
【００４３】
また、前記各シリンダ４及び６に作動油を切換供給すると共に、各シリンダ４及び６から排出される作動油を回収する作動油供給系Ｄは、作動油タンク２１からポンプ２２により１〜１０ＭＰａの供給圧で作動油を供給する作動油供給管２３と、作動油タンク２１に作動油を戻すドレン２４の夫々が、切換弁２５を介して、計量シリンダ４の各作動油室８に接続された低圧配管２６と、圧送用シリンダ６の作動流体室１１に連通された高圧配管２７に切換可能に接続されている。
【００４４】
なお、低圧配管２６には、設定圧１ＭＰａ以下の減圧弁２８が介装され、計量シリンダ４から圧し出される主剤及び硬化剤の供給圧を低圧に維持するように成されている。
【００４５】
そして、各シリンダ４及び６に対して作動油供給系Ｄにより作動油の供給／排出を所定のタイミングで行うと同時に、各バルブ装置ＶＡ_１〜ＶＡ_４、オンオフバルブ１８の開閉制御を行うことにより、主剤及び硬化剤の充填／圧出、塗料の充填／圧出を行う。
【００４６】
以上が本発明の一例であって、次にその作用について図３を伴って説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、計量シリンダ４の作動油室８をドレン２４に接続し、バルブ装置ＶＡ_１及びＶＡ_２の主剤バルブ１４及び硬化剤バルブ１５を開き、夫々の塗料成分室９に親水性主剤及び疎水性硬化剤を充填する（図３（ｂ））。
【００４７】
そして、バルブ装置ＶＡ_１及びＶＡ_２の各バルブを閉じ、スタティックミキサ５の流入口５inに形成されたバルブ装置ＶＡ_３の主剤バルブ１６及び硬化剤バルブ１７を開き、作動油供給系Ｄの切換弁２５を操作して作動油供給管２３を低圧配管２６に接続し、圧送用シリンダ６の高圧配管２７をドレン２４に接続する。
【００４８】
これにより、計量シリンダ４に１ＭＰａ以下の低圧で作動油が供給され、ピストンＰ_１及びＰ_２が同期して一体的にシリンダボトム３ｂ側に摺動し、親水性主剤及び疎水性硬化剤がスタティックミキサ５に圧し出されて予備混合され、圧送用シリンダ６のバレルＢ_３内に流入されていく（図３（ｃ））。
【００４９】
このとき、ピストンＰ_１及びＰ_２が同期しているので、押出速度が変化しても、計量シリンダ４から供給される主剤及び硬化剤の流量比は常に混合比に等しい。
そして、主剤及び硬化剤がその混合比率に応じた一定流量比でスタティックミキサ５に送給されると、主剤及び硬化剤は均一に分散された状態で圧送用シリンダ６に流入することとなる。
【００５０】
したがって、圧送用シリンダ６内には、予め設定された混合比率に維持されて混合された主剤及び硬化剤が、均一に分散された状態で充填される。しかも、主剤及び硬化剤は低圧で供給されているので、主剤及び硬化剤がスタティックミキサ５内を通過する際や、混合塗料が圧送用シリンダ６に流入される際に、気泡が生じることもない。
【００５１】
そして、このようにして主剤及び硬化剤を均一に分散させた塗料が圧送用シリンダ内に一時的に蓄えられるので、その時間を利用して主剤及び硬化剤の境界面では分子拡散が進み、主剤及び硬化剤が各塗料成分同士が馴染んでくる。
【００５２】
ただし、主剤及び硬化剤が夫々親水性及び疎水性であるため、スタティックミキサ５で呼び混合させただけでは、個々の液滴の直径が最大０.５ｍｍ程度と大きく、このまま塗装しても十分な塗膜性能が得られない。
そこで、圧送用シリンダ６への充填が完了する（図３（ｄ））と、作動油供給系Ｄの切換弁２５を操作して、作動油供給管２３を高圧配管２７に接続すると共に、各計量シリンダ４の作動油室８をドレン２４に接続する。
【００５３】
同時に、オンオフバルブ１８を閉じて圧送用シリンダ６からの逆流を阻止し、噴射型拡散混合器７に連通されるバルブ装置ＶＡ_４の塗料バルブ１９を開く。
さらに、各計量シリンダ４に主剤及び硬化剤を供給するバルブ装置ＶＡ_１及びＶＡ_２の主剤バルブ１４及び硬化剤バルブ１５を開く。
【００５４】
これにより、まず、圧送用シリンダ６の作動油室９に１〜１０ＭＰａの高圧で作動油が供給され、塗料室１０から噴射型拡散混合器７に対して作動油の供給圧と等しい圧力で二液混合型塗料が送り出される（図３（ｅ））。
【００５５】
噴射型拡散混合器７の流入口７inから１〜１０ＭＰａの高圧で流入された二液混合型塗料は、直径０.２〜０.５ｍｍ程度に形成された同軸の対向型小径オリフィス７ａに向かって徐々に高圧となり、小径オリフィス７ａを通過する際に噴流化される。
これにより、塗料中に含まれる主剤及び硬化剤は微粒化状態となって拡散されるので、混ざり難い親水性主剤及び疎水性硬化剤でも均一に拡散混合されて、これが塗料充填ポート２０に接続された塗料タンク２へ供給される。
【００５６】
このように予備混合−噴射拡散混合の２段階で各塗料成分同士が均一に混合されて送給されるので、塗料タンク２に塗料を充填する場合はもちろんのこと、塗装機に塗料を直接送給して長時間連続して塗装する場合にも、各塗料成分を塗装機の直前で均一に混合しながら送給することができ、予めブレンダなどにより機械的に混合したものを蓄えておく必要がない。
【００５７】
なお、圧送用シリンダ６から二液混合型塗料を圧し出して塗料タンク２に充填している間に、計量シリンダ４に対し主剤及び硬化剤が供給され、夫々の塗料成分室９に主剤及び硬化剤が充填されていく（図３（ｅ））。
このとき、各計量シリンダ４への主剤及び硬化剤の供給圧が低くても、夫々の作動油はドレン２４に逃がされるので、圧送用シリンダ６からの塗料の圧しだしが完了するまでに短時間で充填することができる。
【００５８】
また、圧送用シリンダ６の容量は塗料タンク２１／３であるから、圧送用シリンダ６内の混合塗料の押出が完了すると、直ちに、各計量シリンダ４から主剤及び硬化剤を圧し出して、混合塗料を圧送用シリンダ６に充填し、これを再び圧し出して塗料タンク２に供給する手順を３回繰返して、ピストンＰ_３を合計３往復させれば、塗料タンク２への混合塗料の充填が完了する（図３（ｂ）〜（ｅ））。
【００５９】
このように、圧送用シリンダ６から混合塗料が圧し出されている間に、各計量シリンダ４に主剤及び硬化剤が充填されるので、圧送用シリンダ６からの塗料の押出が完了すると同時に、圧送用シリンダ６に塗料を充填開始することができる。
【００６０】
したがって、圧送用シリンダ６から、塗料の充填と圧送との間にインターバルを設けることなく、これらを連続して交互に行うことができ、したがって、タクトタイムに無駄がない。
また、一の塗料タンク２について混合塗料の充填が完了した後、次に待機している空の塗料タンク２を塗料吐出ポート２０にセットしながら、混合塗料を圧送用シリンダに充填することができるので、塗料タンク２を交換して充填開始するまでのタクトタイムも短縮することができる。
【００６１】
次いで、この塗料送給装置１を洗浄する場合はバルブ装置ＶＡ_１〜ＶＡ_４を操作することにより、図４に示すように、流路を上流側から下流側へ４つの洗浄系Ｆ_１〜Ｆ_４に分断する。
各洗浄系Ｆ_１〜Ｆ_４には、夫々の上流側に配された各バルブ装置ＶＡ_１〜ＶＡ_４から洗浄液・洗浄エアが導入され、その洗浄廃液が、洗浄系Ｆ_１〜Ｆ_３では下流側のバルブ装置ＶＡ_３、ＶＡ_４からドレンへ排出され、洗浄系Ｆ_４では塗料タンク２が接続されていない充填ポート２０から外部に排出される。
【００６２】
具体的には、洗浄系Ｆ_１及びＦ_２は、バルブ装置ＶＡ_１及びＶＡ_２から各計量シリンダ４内を通ってバルブ装置ＶＡ_３のドレンへ至る流路を洗浄し、洗浄系Ｆ_３は、バルブ装置ＶＡ_３からスタティックミキサ５及び圧送用シリンダ６内を通ってバルブ装置ＶＡ_４のドレンへ至る流路を洗浄し、洗浄系Ｆ_４は、バルブ装置ＶＡ_４から噴射型拡散混合器７内を通って塗料充填ポート６に至る流路を洗浄する。
【００６３】
このように、流路を複数の洗浄系Ｆ_１〜Ｆ_４に分断して、夫々を同時に洗浄することができるので、塗料送給装置１全体を、迅速且つ確実に洗浄することができ、必要に応じて任意のタイミングで洗浄を行うことにより、二液混合型塗料がスタティックミキサ５、圧送用シリンダ６、噴射型拡散混合器７やこれらを接続する配管内などに残留して硬化することを未然に防止することができる。
【００６４】
なお、作動油供給系Ｄは、一つのポンプ２２で各シリンダ４、６に対し作動油を供給する場合に限らず、計量シリンダ４に低圧で作動油を供給するポンプを設けた系と、圧送用シリンダ６に高圧の作動油を供給するポンプを設けた系を並設してもよい。
さらに、計量シリンダ４から塗料成分を低圧で圧し出し、圧送用シリンダ６から二液混合型塗料を高圧で圧し出す場合に限らず、１ＭＰａ程度の一定圧力で供給する場合でもよい。
【００６５】
また、圧送用シリンダ６のピストンロッド（図示せず）を、計量シリンダ４のピストンロッドＲ_１及びＲ_２と共にビーム１３に一体的に取り付けておけば、全てのピストンＰ_１〜Ｐ_３を同期させて同じストロークで摺動させることもできる。
【００６６】
これによれば、各ピストンＰ_１〜Ｐ_３が同期して後退するときに、各計量シリンダ４から主剤及び硬化剤が混合比に応じた所定流量比で送り出される同時に、圧送用シリンダ６に混合塗料が充填される。
また、各ピストンＰ_１〜Ｐ_３が同期して前進するときに、圧送用シリンダ６から塗料タンク２に混合塗料が圧し出されると同時に、各計量シリンダ４に主剤及び硬化剤が送給される。
このように、各ピストンＰ_１〜Ｐ_３を同期させて同じストロークで進退させるだけで、主剤及び硬化剤が所定の混合比で混合されるので、その流量制御及びタイミング制御がより簡単になる。
【００６７】
さらに、上述の説明では、主剤と硬化剤からなる二液混合型塗料について説明したが、複数の主剤と硬化剤、主剤と添加剤など、二種以上の塗料成分を混合する任意の多成分混合型塗料に適用し得る。
【００６８】
さらにまた、本発明の塗料送給装置１は、塗装機内に装備または装着される塗料タンク２に塗料を充填させる場合に限らず、塗料の供給を受けながら塗装を行う塗装機へ直接塗料を供給する塗料供給装置として使用することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、主剤及び硬化剤等の塗料成分が、計量シリンダからその混合比率に応じた分量ずつ個別に且つ同時に圧し出されるので、各塗料成分がその混合比率に応じた一定流量比で予備混合器に送給されて均一に分散され、その塗料を圧送用シリンダに充填した後、塗装機や塗料タンクに対して圧送すると、その塗料が噴射型拡散混合器で噴流化され、粒径の大きな各塗料成分同士が微粒化して拡散するので、親水性主剤と疎水性硬化剤などの混ざり難い塗料成分でも均一に混合した状態で塗料タンクに充填することができるという大変優れた効果を奏する。
【００７０】
このように予備混合−噴射拡散混合の２段階で各塗料成分同士が均一に混合されて送給されるので、塗料タンクに塗料を充填する場合はもちろんのこと、塗装機に塗料を直接送給して長時間に連続して塗装する場合にも、予めブレンダなどにより機械的に混合したものを蓄えておくまでもなく、各塗料成分を塗装機や塗料タンクの直前で均一に混合しながら送給することができるという効果がある。
【００７１】
また、計量シリンダから主剤及び硬化剤等の塗料成分が、その混合比率に応じた分量ずつ圧し出されるので、面倒な流量制御は一切不要になるという効果もある。
このとき、例えば、計量シリンダとして、同一のストロークで同期的に起動及び停止されるピストンを備えると共に、主剤及び硬化剤等の塗料成分をその混合比率に応じた分量ずつ個別に充填可能な容積のバレルを用いれば、ピストンを同期させて動かすだけで各塗料成分をその混合比率に応じた流量比で圧し出すことができ、ピストンの駆動制御も極めて簡単になるという効果がある。
【００７２】
さらに、圧送用シリンダへの塗料の充填及び当該シリンダからの塗料の圧送に同期させて、各計量シリンダからの塗料成分の圧し出し及び当該シリンダへの塗料成分の充填を交互に行えば、圧送用シリンダから塗料を圧送している間に各計量シリンダに塗料成分が充填され、圧送用シリンダが空になると同時に、各計量シリンダから塗料成分が圧し出されて圧送用シリンダに塗料が充填されるので、圧送用シリンダは塗料の充填と圧送との間にインターバルを設けることなまでもなく、充填と圧送を連続して交互に行うことができ、したがって、タクトタイムに無駄がなく、作業効率に優れる。
【００７３】
そして、各シリンダを一つのシリンダユニットに配設し、シリンダユニットに予備混合器及び拡散混合器を搭載すれば、これらが一体に配されたオールインワンタイプに形成されるので、装置全体の小型化・軽量化が図られ、全体としてよりコンパクトにすることができるという利点もある。
【００７４】
また、予備混合器、圧送用シリンダ、噴射型拡散混合器及びこれらを接続する配管からなる一連の流路をその上流から下流に至るまで複数に分断し、分断された夫々の流路に洗浄流体を個別に導入すれば、夫々の流路を同時に洗浄できるので、計量シリンダから水性二液混合型塗料の主剤及び硬化剤を供給する場合でも、予備混合器から塗料タンクに至る流路内に残存する二液混合型塗料が硬化する前に、これを短時間で簡単且つ確実に洗浄除去することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗料送給装置を示す流体回路図。
【図２】その外観図。
【図３】その動作を示す説明図。
【図４】その洗浄系を示す説明図。
【符号の説明】
１………塗料送給装置
２………塗料タンク
３………シリンダユニット
４………計量シリンダ
５………管路攪拌型予備混合器
６………圧送用シリンダ
７………噴射型拡散混合器
Ｂ_１〜Ｂ_３………バレル
Ｐ_１〜Ｐ_３………ピストン
Ｆ_１〜Ｆ_４………洗浄系

Claims

二種以上の塗料成分を所定の比率で混合して調整された塗料を塗装機やこれに装備されもしくは脱着自在に装着される塗料タンク（２）に送給する塗料送給装置において、前記塗料成分を各々その混合比率に応じた分量ずつ個別に且つ同時に圧し出す計量シリンダ（４）と、当該シリンダ（４）から圧し出された前記塗料成分を通過させることによって予備混合させる管路攪拌型予備混合器（５）と、当該予備混合器（５）で前記塗料成分を予備混合した塗料を前記塗装機又は塗料タンク（２）へ圧送する圧送用シリンダ（６）と、当該シリンダ（６）から圧送される塗料の流体圧により当該塗料を噴流化させて各塗料成分を均一に拡散させる噴射型拡散混合器（７）を備えたことを特徴とする塗料送給装置。
前記計量シリンダ（４）が、前記塗料成分を各々その混合比率に応じた分量ずつ個別に充填する二以上のバレル（Ｂ_１、Ｂ_２）を具備し、これら各バレル（Ｂ_１、Ｂ_２）に充填された塗料成分を圧し出す各ピストン（Ｐ_１、Ｐ_２）が、同一のストローク長を有すると共に、同期的に起動及び停止せられる請求項１記載の塗料送給装置。
前記圧送用シリンダ（６）への塗料の充填及び当該シリンダ（６）からの塗料の圧送に同期させて、前記各計量シリンダ（４）からの塗料成分の圧し出し及び当該シリンダ（４）への塗料成分の充填を交互に行う請求項１記載の塗料送給装置。
前記各シリンダ（４、６）が、一つのシリンダユニット（３）に配設されると共に、当該シリンダユニット（３）に前記予備混合器（５）及び噴射型拡散混合器（７）が搭載された請求項１乃至３記載の塗料送給装置。
各塗料成分を混合した塗料が流れる前記予備混合器（５）、圧送用シリンダ（６）、噴射型拡散混合器（７）及びこれらを接続する配管からなる一連の流路がその上流から下流に至るまで複数に分断されると共に、分断された夫々の流路に洗浄流体を個別に導入してその流路内を洗浄する洗浄系（Ｆ_１〜Ｆ_４）を備えた請求項１乃至４記載の塗料送給装置。