(57)【要約】【課題】  水性二液混合型塗料の主剤及び硬化剤のように混ざり難い塗料成分でも均一に混合しながら送給でき、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。【解決手段】  各塗料成分を混合比率に応じた分量ずつ圧し出す計量シリンダ３を形成した計量ユニットＵ１と、各塗料成分を計量シリンダ３から圧し出して衝突混合器４で予備混合させた塗料を備蓄した後に噴射型拡散混合器５を介して塗装機又は塗料タンクへ圧送する圧送用シリンダ６を形成した備蓄ユニットＵ２と、計量シリンダ３へ連通される塗料成分充填流路１１Ａ、１１Ｂ及び計量シリンダ３から衝突混合器４に至る塗料成分送出流路１２Ａ，１２Ｂを交互に切り換える切換バルブ１３が形成されたバルブユニットＵ３を備え、圧送用シリンダ３から塗料タンク等に塗料を圧送する塗料圧送流路２６に、塗料を噴射混合させる噴射型拡散混合器５及びオンオブバルブ２７を介装した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二種以上の塗料成分を所定の比率で混合した塗料を塗装機やこれに装備され若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、
前記各塗料成分を夫々の流れが衝突したときに乱れを生じる流速で、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が形成された計量ユニットと、計量シリンダから圧し出された各塗料成分を衝突混合器で衝突させて予備混合した塗料を備蓄した後、噴射型拡散混合器を介して塗装機又は塗料タンクへ圧送する圧送用シリンダが形成された備蓄ユニットを備えると共に、
各塗料成分を夫々の計量シリンダへ充填する塗料成分充填流路と、各計量シリンダから前記衝突混合器に至る塗料成分送出流路とを導通／遮断させて流路切換を行う切換バルブが形成されたバルブユニットを備え、
前記圧送用シリンダから塗装機又は塗料タンクに塗料を圧送する塗料圧送流路に、塗料を噴射混合させる噴射型拡散混合器及びその流路を導通／遮断するオンオブバルブが介装されたことを特徴とする塗料送給装置。
【請求項２】
前記衝突混合器が、各塗料成分を合流させる流路で形成されてなる請求項１記載の塗料送給装置。
【請求項３】
前記バルブユニットは、一の塗料成分について塗料成分充填流路及び塗料成分送出流路を交互に切り換える切換バルブが、各塗料成分の数に応じて形成されてなる請求項１又は２記載の塗料送給装置。
【請求項４】
計量シリンダから前記衝突混合器に至る各塗料成分送出流路、前記衝突混合器から圧送用シリンダに至る予備混合流路のうち、少なくとも一の流路に混合促進用の管路型攪拌混合器又はオリフィスを配した請求項１〜３記載の塗料送給装置。
【請求項５】
前記衝突混合器に接続される前記各塗料成分送出流路が、各塗料成分の混合比に等しい断面積比に形成されてなる請求項１〜４記載の塗料送給装置。
【請求項６】
前記圧送用シリンダから噴射型拡散混合器に至る塗料圧送流路に、混合促進用の管路型攪拌混合器又はオリフィスが配されてなる請求項１〜５記載の塗料送給装置。
【請求項７】
前記計量シリンダが、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２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ストローク長を有する請求項１〜６記載の塗料送給装置。
【請求項８】
切換バルブから塗料成分送出流路−衝突混合器−予備混合流路−圧送用シリンダ−塗料送給流路を通して噴射型拡散混合器に至る流路の上流側から洗浄流体を供給して下流側から排出させる洗浄系を備えた請求項１〜７記載の塗料送給装置。
【請求項９】
前記計量ユニット、備蓄ユニット、バルブユニット、噴射射型拡散混合器及びオンオフバルブが一体化された請求項１〜８記載の塗料送給装置。
【請求項１０】
前記噴射型拡散混合器と前記オンオフバルブが一体化されてなる請求項１〜９記載の塗料送給装置。
【請求項１１】
前記噴射型拡散混合器に、塗料を噴射するオリフィスを備えた混合流路と、そのオリフィスをバイパスする洗浄流路が形成され、前記洗浄流路を洗浄時に導通すると共に塗料供給時に遮断するバルブ機構を備えた請求項１〜１０記載の塗料送給装置。
【請求項１２】
塗料成分を計量シリンダへ充填する塗料成分充填流路と、計量シリンダから塗料成分を送り出す塗料成分送出流路の各流路を導通／遮断させる切換バルブを備えたバルブユニットであって、
切換バルブは、軸方向に進退されて各流路を所定のタイミングで交互に導通／遮断する二本一対のステムが配されると共に、各ステムを進退させる駆動シリンダを備えたことを特徴とするバルブユニット。
【請求項１３】
前記切換バルブは、軸方向に進退されて各流路を交互に導通／遮断する二本一対のステムが互いに反対方向に付勢されて閉成され、
各ステムを進退させる一の駆動シリンダが配されると共に、その中立位置から上死点側のストロークで一方の流路のステムをその付勢方向に抗して押し動かすと共に、下死点側のストロークで他方の流路のステムをその付勢方向に抗して押し動かすようになされた請求項１２記載のバルブユニット。
【請求項１４】
前記駆動シリンダの中立位置に双方のステムを閉成状態に維持する所定ストロークの遊びが設けられて成る請求項１３記載のバルブユニット。
【請求項１５】
前記切換バルブとして、塗料成分充填流路及び塗料成分送出流路を導通／遮断させる二本一対のステムが、塗料成分となる主剤及び硬化剤の夫々について二組配されてなり、一の駆動シリンダで全ステムを押し動かすようになされた請求項１２〜１４記載のバルブユニット。
【請求項１６】
前記塗料成分送出流路がステムの摺動孔の一端側から圧送用シリンダに連通され、当該ステムがその他端側から一端側へ押し動かされたときに摺動孔の一端側を塞いでいるポペットが開成されるようになされた請求項１２〜１５記載のバルブユニット。
【請求項１７】
塗料成分を計量シリンダへ充填する塗料成分充填流路と、計量シリンダから塗料成分を送り出す塗料成分送出流路の各流路を導通／遮断させる切換バルブを備えたバルブユニットであって、
前記塗料成分送出流路が塗料成分充填流路から分岐形成され、前記切換バルブが、塗料成分充填流路に介装された逆止弁と、塗料成分送出流路を導通／遮断するバルブ機構で形成されたことを特徴とするバルブユニット。
【請求項１８】
前記バルブ機構が塗料成分送出流路に介装された逆止弁である請求項１７記載のバルブユニット。
【請求項１９】
塗料成分を計量シリンダへ充填する塗料成分充填流路と、計量シリンダから塗料成分を送り出す塗料成分送出流路の各流路を導通／遮断させる切換バルブを備えたバルブユニットであって、
前記塗料成分送出流路が塗料成分充填流路から分岐形成されると共に、前記切換バルブが、その分岐点に配されたスプール型流路切換バルブで形成されたことを特徴とするバルブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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料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】
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、有機溶剤系二液混合型塗料のように塗料供給流路中にスタティックミキサを介装するだけでは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】
このため、本出願人は、主剤と硬化剤を塗料成分とする水性二液混合型塗料の送給するのに適した塗料送給装置を提案した。
この塗料送給装置は、計量シリンダで計量された主剤及び硬化剤を所定の混合比率で予備混合した後、圧送用シリンダに一旦蓄え、これを高圧で圧し出すことによりジェットディスパージョンと称する噴射型拡散混合器で均一に噴射混合させるものである。
これによれば、混ざり難い水性二液混合型塗料の主剤と硬化剤でも均一に混合させることができる。
【特許文献１】特開２００３−１９０８４７号公報参照
【０００９】
しかしながら、計量シリンダに各塗料成分を充填する塗料成分充填流路や、計量シリンダから圧送用シリンダに各塗料成分を送給する塗料成分送出流路を所定の任意のタイミングで導通／遮断させる複数のバルブについて、これらを個別に配置したり駆動制御すると、その部品点数が増えるだけでなく、制御、組立及びメンテナンスが面倒になるなど、解決すべき点も残されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、シリンダポンプを用いて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を混合しながら塗装機や塗料タンクなどに送給する場合に、これらを均一に混合させることができるのはもちろんのこと、構造を簡略化することにより、その制御、組立及びメンテナンス性に優れ、小型で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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するために、本発明は、二種以上の塗料成分を所定の比率で混合した塗料を塗装機やこれに装備され若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、前記各塗料成分を夫々の流れが衝突したときに乱れを生じる流速で、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が形成された計量ユニットと、計量シリンダから圧し出された各塗料成分を衝突混合器で衝突させて予備混合した塗料を備蓄した後、噴射型拡散混合器を介して塗装機又は塗料タンクへ圧送する圧送用シリンダが形成された備蓄ユニットを備えると共に、各塗料成分を夫々の計量シリンダへ充填する塗料成分充填流路と、各計量シリンダから前記衝突混合器に至る塗料成分送出流路とを導通／遮断させて流路切換を行う切換バルブが形成されたバルブユニットを備え、前記圧送用シリンダから塗装機又は塗料タンクに塗料を圧送する塗料圧送流路に、塗料を噴射混合させる噴射型拡散混合器及びその流路を導通／遮断するオンオブバルブが介装されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、計量ユニットと、備蓄ユニットと、バルブユニットの三つのユニットと塗料圧送流路で形成されており、塗料成分を計量シリンダに送給する塗料成分充填流路と塗料成分送出流路とを導通／遮断させて流路切換を行う切換バルブがバルブユニットに形成されているので、バルブユニットに対して塗料成分充填流路と塗料成分送出流路を接続させるだけで当該流路にバルブを介装させることができ、多数のバルブを一々設置する手間や面倒がない。
また、バルブに故障が発生した場合でも、バルブユニットのみを外して交換・修理等すればよいので、メンテナンス性に優れ、自動車塗装ラインのようにトラブル発生時に短時間の復旧が要請される場合でも、バルブユニットの交換により迅速に復旧させることができる。
さらに、計量ユニット及び備蓄ユニットはバルブのない極めてシンプルな構造にすることができるので、故障し難く、これらの洗浄作業も容易になる。
【００１３】
次いで、この塗料送給装置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は、バルブ操作により、まず、塗料成分充填流路を導通させると主剤及び硬化剤が計量シリンダへ充填される。
次いで、塗料送出流路が導通されると、計量シリンダから夫々の流れが衝突したときに乱れを生じる流速で、その混合比率に応じた分量ずつ圧し出される。
そして、衝突混合器で合流したときに衝突混合されて、ある程度均一に分散され、その混合塗料が圧送用シリンダに備蓄される。
このとき、流路抵抗の大きな噴射型拡散混合器で混合するときのように送給速度が規制されないので、圧送用シリンダに対しては計量シリンダから高速で塗料を送給することができ、衝突したときに確実に主剤と硬化剤はその流れが乱れて混合される。
【００１４】
したがって、各塗料成分は、ある程度均一に混合された状態で圧送用シリンダに備蓄され、その混合比率も常に一定に維持される。
また、計量シリンダから勢い良く塗料成分を供給することにより、予備混合された塗料は圧送用シリンダ内の塗料を掻き混ぜるように流入するので、攪拌作用が進む。
さらに、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。
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。
【００１５】
そこで、塗料圧送流路を導通させて圧送用シリンダから塗料を圧し出すと、その塗料は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せることができるという効果がある。
なお、圧送用シリンダに備蓄する際に、各塗料成分が衝突したときに夫々の流れが乱れる流速で合流させて混合させることができるので、洗浄が面倒で設置スペースを必要とするスタティックミキサを使用しなくても、ある程度均一に混合させることができるというメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、構造を簡略化することにより、その制御、組立及びメンテナンス性に優れ、小型で安価な塗料送給装置を提供するという目的を、塗料成分充填流路と塗料成分送出流路を導通／遮断することにより切り換える切換バルブをユニット化することにより実現した。
【００１７】
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はそのレイアウト図、図３は噴射型拡散混合器の例を示す説明図、図４〜図６は動作を示す流体回路図、図７は他のバルブユニットを使用した塗料送給装置を示す流体回路図、図８はその他の態様を示す説明図、図９はさらに他のバルブユニットを使用した塗料送給装置を示す流体回路図、図１０は塗料送給装置の使用状態を示す説明図である。
【００１８】
図１に示す塗料送給装置１は、主剤及び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。
【００１９】
この塗料送給装置１は、主剤及び硬化剤の夫々を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３を備えた計量ユニットＵ1と、主剤及び硬化剤を衝突混合器４で予備混合した塗料を備蓄した後、その塗料を均一混合する噴射型拡散混合器５を介して塗装機又は塗料タンク２へ圧送する圧送用シリンダ６を備えた備蓄ユニットＵ２が、バルブユニットＵ３に着脱可能に組み付けられて一体化されている。
【００２０】
計量ユニットＵ１の計量シリンダ３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計量して充填する主剤バレル７Ａ、硬化剤バレル７Ｂを具備し、これら各バレル７Ａ、７Ｂに充填された主剤及び硬化剤を圧し出す各ピストン８Ａ、８Ｂが１台の駆動用複動シリンダ９で駆動されるようにそのピストン１０に取り付けられてなる。
各バレル７Ａ、７Ｂは混合比率に応じた断面積及び容積に形成され、各ピストン８Ａ、８Ｂを駆動用複動シリンダ９により同時に動かすだけで、格別な流量制御を行うことなく、主剤及び硬化剤を各々その混合比率に応じた流量で混合比率に応じた分量ずつ正確に供給することができる。
【００２１】
また、主剤及び硬化剤を圧し出す夫々のピストン８Ａ、８Ｂは駆動用複動シリンダ９により同期的に駆動されるため、面倒な同期制御を行う必要もない。また、駆動部がコンパクトになるので、装置１全体を小型化できる。
さらに、備蓄ユニットＵ２の圧送用シリンダ６は、高圧作動流体でピストン６ａを圧し動かすことにより塗料を圧し出すように成されている。
【００２２】
駆動用複動シリンダ９及び圧送用シリンダ６は、作動流体の圧力で駆動され、その作動流体は万一塗料に混ざることがあっても塗装に悪影響を与えない液体が用いられ、本例では、硬化剤と反応する官能基の含まれていない液体（塗料用シンナーなど）が用いられている。
【００２３】
バルブユニットＵ３は、主剤及び硬化剤の夫々について、計量シリンダ３へ充填する主剤及び硬化剤の充填流路（塗料成分充填流路）１１Ａ及び１１Ｂと、計量シリンダ３から圧送用シリンダ６へ向って送り出す主剤及び硬化剤の送出流路（塗料成分送出流路）１２Ａ及び１２Ｂとを、交互に導通／遮断させて流路切換を行う切換バルブ１３が形成されている。
そして、各送出流路１２Ａ及び１２Ｂは主剤及び硬化剤を衝突させて予備混合する衝突混合器４に接続され、この衝突混合器４で予備混合された塗料が予備混合流路１４を介してと圧送用シリンダ６に送給するようになされている。
【００２４】
切換バルブ１３は、充填流路１１Ａ（１１Ｂ）と、送出流路１２Ａ（１２Ｂ）を導通／遮断させる二本一対のステム１５及び１６が、主剤及び硬化剤の夫々について二組配されてなる。
そして、各ステム１５及び１６は、軸方向に進退可能に配され、スプリング１７で互いに反対方向に付勢されて各流路１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂが閉成されると共に、一台の駆動シリンダ１８によりスプリング１７の弾撥力に抗して各ステム１５及び１６を軸方向に進退して開成されるようになされている。
【００２５】
駆動シリンダ１８は、その中立位置から上死点側のストロークで充填流路１１Ａ（１１Ｂ）のステム１５をその付勢方向に抗して押し動かすと共に、下死点側のストロークで他方の流路のステム１６をその付勢方向に抗して押し動かすようになされ、さらに、その中立位置には、双方のステム１５及び１６を閉成状態に維持する所定ストロークの遊びが設けられている。
【００２６】
具体的には、駆動シリンダ１８のピストン１９に取り付けられた原動フランジ２０が、各ステム１５及び１６に形成された従動フランジ２１及び２２を押し動かすようになされ、従動フランジ２１及び２２は、中立位置で所定ストロークの前記遊びが形成されるように、段違いに取り付けられている。
このようにすれば、各ステム１５及び１６を１台の駆動シリンダ１８で開閉することができ、また、流路切換のタイミングを取るため特別な制御を行う必要が全くなく、さらに駆動部がコンパクトになるので、装置１全体を小型化できる。
【００２７】
そして、送出流路１２Ａ及び１２Ｂは、ステム１６の摺動孔１６ａの下端側に形成された分岐口２３から圧送用シリンダ６側に連通され、当該ステム１６が下端側へ押し動かされたときに摺動孔１６ａの下端側に形成されたバルブシート２４を塞いでいるポペット２５が開成されるようになされている。
これにより、下流側の液圧が高圧となってもポペット２５を閉じる方向に付勢するので、混合された塗料が逆流することもない。
なお、ステム１５及び１６の上端側とその摺動孔１５ａ及び１６ａの隙間には、主剤及び硬化剤と多少混ざっても塗装に悪影響を及ぼさない液体が供給され、その隙間から漏れ出す主剤及び硬化剤が空気に触れないようになっている。
【００２８】
衝突混合器４は、計量シリンダ３から衝突したときに流れが乱れる流速で圧し出された主剤及び硬化剤を合流させて混合するもので、夫々の送出流路１２Ａ及び１２Ｂを合流させて形成されると共に、夫々の流路１２Ａ及び１２Ｂが少なくともその合流点において、主剤及び硬化剤の混合比に等しい断面積比に形成されてなる。
これにより、主剤及び硬化剤は同じ速度で合流され、微少時間ごとの流れを考慮しても速度差に起因する混合比の変動がなく、したがって、混合比は常に一定に維持されて良好に混合される。
【００２９】
備蓄ユニットＵ２の圧送用シリンダ６から塗料タンク２に至る塗料圧送流路２６には、圧送された塗料を噴射混合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５と、その流路２６を導通遮断するオンオブバルブ２７が介装されている。
本例の噴射拡散型混合器５は、図３に示すように、オンオブバルブ２７が一体に組み込まれている。
具体的には、ケーシング３１内に、下端にバルブシートを形成した円筒状の吐出流路３２が配され、ケーシング３１が圧送用タンク６に接続されると共に、吐出流路３２が塗料タンク２側に接続されている。
そして、吐出流路３２には、直径０.２〜０.５ｍｍ程度の微細なオリフィス３３が対向形成されると共に、その内部に円柱状の弁体３４が進退可能に挿通され、この弁体３４でオリフィス３３及び先端開口部３５を塞いだり（図３（ａ））、後端開口部３６を塞いだままオリフィス３３及び先端開口部３５を開いたり（図３（ｂ））、洗浄時に全て開放（図３（ｃ））できるようになっている。
これにより、弁体３４を進出させれば、吐出流路３２に形成されたオリフィス３３、先端開口部３５、後端開口部３６の全てが塞がれるので、塗料圧送流路２６は遮断されることとなる（図３（ａ））。
また、弁体３４を途中まで後退させれば、後端開口部３６を塞いだまま、オリフィス３３、先端開口部３５が開くので、圧送用シリンダ６から塗料を高圧で供給してそのオリフィス３３から塗料を噴射させることにより微小粒子にし、均一に混合させることができる（図３（ｂ））。
そして、弁体３４を後退させれば、オリフィス３３、先端開口部３５、後端開口部３６の全てが開く（図３（ｃ））ので、後端開口部３６からオリフィス３３をバイパスして先端開口部３５に至る洗浄流路が形成される。
【００３０】
なお、３８Ａ及び３８Ｂは、切換バルブ１３から塗料送給流路１２Ａ，１２Ｂ−衝突混合器４−予備混合流路１３−圧送用シリンダ６−塗料圧送流路２６を通して噴射型拡散混合器５に至る流路の上流側から洗浄液及び洗浄エアなどの洗浄流体を供給して下流側から排出させる洗浄系を形成する洗浄バルブであって、主剤と硬化剤が混合したまま流路内に残存するのを防止している。
【００３１】
また、前記流路１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１４、２６は、計量ユニットＵ１及び備蓄ユットＵ２をバルブユニットＵ３に装着したときに、流路同士が直結され又は流路と各シリンダ３及び６が直結されるように各ユニットＵ１〜Ｕ３に開口形成されている。
このようにすれば、各ユニットＵ１〜Ｕ３を組み付けるだけで各流路１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１４、２６が連通するので、塗料ホースの接続の手間や、ユニットＵ１〜Ｕ３間で塗料成分用及び塗料用の配管を取り回す面倒がなく、より構成が簡素化され、組立も簡単になりメンテナンス性も向上され、装置１全体がよりコンパクトになる。
また、各流路が最短流路で連結されるので、廃棄すべき残存塗料も少なく、洗浄性が向上される。
【００３２】
なお、必要に応じて、計量シリンダ３から前記衝突混合器４に至る送出流路１２Ａ及び１２Ｂ、衝突混合器４から圧送用シリンダ６に至る予備混合流路１４、圧送用シリンダ６から噴射型拡散混合器５に至る塗料圧送流路２６に、管路型攪拌混合器やオリフィスを介装させても良い。
【００３３】
以上が、本発明の一例構成であって、次にその作用について説明する。
まず、駆動シリンダ１８により原動フランジ２０を中立位置から上方に移動させると、これに伴い、ステム１６が閉成状態に維持されて主剤及び硬化剤の送出流路１２Ａ及び１２Ｂが遮断されたまま、ステム１５が押し上げられて開成状態となり主剤及び硬化剤の充填流路１１Ａ及び１１Ｂが導通され、これにより主剤及び硬化剤が計量シリンダ３に充填される（図４参照）。
【００３４】
充填が完了したところで、原動フランジ２０を下方に移動させると、これに伴い、ステム１５が降下されて閉成状態にとなり主剤及び硬化剤の充填流路１１Ａ及び１１Ｂが遮断された後、ステム１６が押し下げられて開成状態となり主剤及び硬化剤の送給流路１２Ａ及び１２Ｂが導通される。
これと同時に、計量シリンダ３に作動液を供給して主剤及び硬化剤を、夫々の流れが衝突したときに乱れを生じる流速で送り出すと、主剤及び硬化剤が衝突混合器４で衝突されて、その流れが乱れてあるいは乱流状態となって予備混合され、その塗料は予備混合流路１４を通り圧送用シリンダ６に備蓄される（図５参照）。
【００３５】
備蓄が完了したところで、原動フランジ２０が上方に移動され、これに伴い、ステム１６が閉成状態となって主剤及び硬化剤の送出流路１２Ａ及び１２Ｂが遮断された後、圧送用シリンダ６に作動液を高圧供給して塗料を圧し出せば、噴射型拡散混合器５で塗料が微粒化状態となって拡散されるので、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タンク２へ送給される（図６参照）。
【００３６】
このとき、塗料送給流路２６側に配された噴射型拡散混合器５による流路抵抗が、予備流路１４及び塗料送出流路１２Ａ及び１２Ｂを介してポペット２５に作用するが、ポペット２５はがさらにバルブシート２４に強く押し付けられるので、その圧力がポペット２５で分断され、計量シリンダ３側に作用することがない。
また、その圧力によりポペット２５がバルブシート２４に密着されるので、分岐口２３が確実に塞がれ、液漏れを起こすこともない。
【００３７】
そして、原動フランジ２０の上方への移動に伴い、充填流路１１Ａ及び１１Ｂが導通される、圧送タンク６から塗料を供給している間に計量シリンダ３に主剤及び硬化剤を充填することができ、圧送用シリンダ６からの塗料供給が終了すると直に、計量シリンダ３から主剤及び硬化剤を供給することができ、時間的なロスを生ずることがない。
【００３８】
図７は、他のバルブユニットを用いた塗料送給装置４０を示す説明図で、図１と重複する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例のバルブユニットＵ３は、計量シリンダ３から圧送用シリンダ６側へ主剤及び硬化剤（塗料成分）を送り出す主剤及び硬化剤の送出流路１２Ａ及び１２Ｂが、主剤及び硬化剤を計量シリンダ３へ充填する夫々の充填流路１１Ａ及び１１Ｂから分岐形成されると共に、切換バルブ１３が、塗料成分充填流路１１Ａ及び１１Ｂに介装された逆止弁４１，４１と、送出流路１２Ａ及び１２Ｂを導通／遮断するバルブ機構４２，４２で形成されている。
【００３９】
充填流路１１Ａ及び１１Ｂに介装された逆止弁４１は、ノーマル状態で閉成するように付勢され、充填流路１１Ａ及び１１Ｂを通って計量シリンダ３に主剤及び硬化剤を充填するときにその供給圧で開成されると共に、計量シリンダ３から主剤及び硬化剤を送り出すときはその吐出圧で確実に閉成される。
【００４０】
また、充填流路１１Ａ及び１１Ｂと送出流路１２Ａ及び１２Ｂとの分岐点に、これを開閉するバルブ機構４２が設けられている。
このバルブ機構４２は、ステム４３を引き上げることによりその下端に形成されたポペット４５を充填流路１１Ａ及び１１Ｂとの分岐口に形成されたバルブシート４６に押し当てて、送出流路１２Ａ及び１２Ｂを導通／遮断するようになっている。
なお、ステム４３の上端側とその摺動孔４４の隙間には、主剤及び硬化剤と多少混ざっても塗装に悪影響を及ぼさない液体が供給され、その隙間から漏れ出す主剤及び硬化剤が空気に触れないようになっている。
【００４１】
そして、計量シリンダ３から主剤及び硬化剤を送り出すときは、ステム４３を下方へ移動させることにより送出流路１２Ａ及び１２Ｂを導通させ、圧送用シリンダ６から塗料を高圧で圧し出すときはステム４３を上方へ移動させることによりポペット４５をバルブシート４６に押し付けて送出流路１２Ａ及び１２Ｂを遮断する。
この際、圧送用シリンダ６側から高圧が作用しても、その圧力によりポペット４５がバルブシート４６に強く圧し当てられるので、確実に閉成されることとなる。
【００４２】
また、図８は、バルブ機構４２として逆止弁４７を用いた例を示し、本例の逆止弁４７は、ステム４３をスプリング４８で付勢することにより、その下端に形成されたポペット４５をバルブシート４６も押し付けて遮断するようになている。
これにより、逆止弁４７は、ノーマル状態で閉成するように付勢され、計量シリンダ３から主剤及び硬化剤を送り出すときはその吐出圧で送出流路１２Ａ及び１２Ｂが導通され、それ以外はスプリング４８の付勢力によりポペット４５が押し上げられて遮断される。
この際、圧送用シリンダ６側から高圧が作用しても、その圧力によりポペット４５がバルブシート４５に強く圧し当てられるので、確実に閉成されることとなる。
【００４３】
図９は、さらに他のバルブユニットを用いた塗料送給装置５０を示す説明図で、図１と重複する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例のバルブユニットＵ３は、計量シリンダ３から圧送用シリンダ６側へ主剤及び硬化剤（塗料成分）を送り出す主剤及び硬化剤の送出流路１２Ａ及び１２Ｂが、主剤及び硬化剤を計量シリンダ３へ充填する夫々の充填流路１１Ａ及び１１Ｂから分岐形成されると共に、切換バルブ１３が、その分岐点に配されたスプール型流路切換バルブ５１で形成されている。
【００４４】
このスプール型流路切換バルブ５１は、流路５２が形成されたスプール５３を軸方向に移動させることにより、充填流路１１Ａ及び１１Ｂの導通／遮断及び送出流路１２Ａ及び１２Ｂの導通／遮断を同時に行うもので、上方に移動されたときに、充填流路１１Ａ及び１１Ｂが遮断されると同時に送出流路１２Ａ及び１２Ｂが導通され、下方に移動されたときに充填流路１１Ａ及び１１Ｂが遮断されると同時に送出流路１２Ａ及び１２Ｂが導通されるようになっている。
なお、スプール５３の上端側とその摺動孔５４の隙間には、主剤及び硬化剤と多少混ざっても塗装に悪影響を及ぼさない液体が供給され、その隙間から漏れ出す主剤及び硬化剤が空気に触れないようになっている。
【００４５】
したがってこれを用いる場合は、主剤及び硬化剤を充填するときスプール５３を上方に位置させて充填流路１１Ａ及び１１Ｂを導通させ、主剤及び硬化剤を送り出すときはスプール５３を下方に位置させて送出流路１２Ａ及び１２Ｂを導通させればよい。
【００４６】
なお、各ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３を一体に配した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、ロボットアームに取り付けられる塗装機に塗料を供給する場合など、各ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３ごとにバラして、任意の場所に装着させても良い。
さらに、切換バルブ１３は個々のステム１５及び１６を一台のシリンダ１８で駆動する場合に限らず、それぞれ個別のシリンダで駆動しても良い。
さらにまた、計量シリンダ３や圧送用シリンダ６、切換バルブ１３の駆動シリンダ１８は作動流体で駆動されるものに限らず、任意の駆動源を採用することができる。
【００４７】
また、塗装機６１に任意の流量で塗料を連続供給する場合は、図１０（ａ）に示すように、塗料送給装置１で混合された塗料を所定容量のチャージタンク６２に貯留させ、これをギアポンプ６３等の定量供給手段で連続供給したり、図１０（ｂ）に示すように、所定容量のシリンダ６４に貯留させてこれを定量で圧し出したり、図１０（ｃ）に示すように、所定容量のシリンダ６５及び６６を並列に設けて、これらを例えば一つの駆動源６７で交互に押し動かして、一方のシリンダ６５から塗料を圧し出して塗装している間に、他方のシリンダ６６をフリーにして流入する塗料を貯留させ、これを交互に繰返してもよい。
さらにまた、図１０（ｄ）に示すように、２台の塗料送給装置１及び１を塗装機６１に対して２台並列に接続しておき、一方の塗料送給装置１の圧送用シリンダ６から塗料を押し出して塗装している間に、他方の塗料送給装置１の圧送用シリンダ６に貯留させて、これを交互に繰返して塗料を塗装機６１に連続供給するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
水性二液混合型塗料などのように混合しにくい主剤と硬化剤を均一に混合しながら供給する用途に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る塗料送給装置を示す流体回路図。
【図２】そのレイアウト図。
【図３】噴射型拡散混合器の例を示す説明図。
【図４】動作を示す流体回路図。
【図５】動作を示す流体回路図。
【図６】動作を示す流体回路図。
【図７】他のバルブユニットを使用した塗料送給装置を示す流体回路図。
【図８】その他の態様を示す説明図。
【図９】さらに他のバルブユニットを使用した塗料送給装置を示す流体回路図。
【図１０】塗料送給装置の使用状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００５０】
１    塗料送給装置
２    塗料タンク
３    計量シリンダ
Ｕ1  計量ユニット
４    衝突混合器
５    噴射型拡散混合器
６    圧送用シリンダ
Ｕ２  備蓄ユニット  
Ｕ３  バルブユニット  
１１Ａ、１１Ｂ  充填流路（塗料成分充填流路）  
１２Ａ、１２Ｂ  送出流路（塗料成分送出流路）
１３    切換バルブ
１４  予備混合流路
１５，１６  ステム
２３    摺動孔
２５    ポペット
２６    塗料圧送流路
２７  オンオフバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005087953.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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