(57)【要約】【課題】清浄化時間を削減し、清浄化効率を増大させ、自動塗装又はコーティング設備の清浄化に必要な清浄剤の量を削減し、それによりコストを節約できる改良された方法及びシステムを提供すること。【解決手段】自動塗装設備又は自動コーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための装置であって、加圧ガス源、清浄剤源、及び上記ガスに上記清浄剤を付加して上記自動塗装設備又は自動コーティング設備に供給するための混合手段を備えた装置を提供する。混合手段は、前記放出される清浄剤の量が時間と共に変化するように、加圧ガス中に上記清浄剤を放出する。【選択図】図２
2007268528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための装置であって、
−第１の加圧ガスの供給源、
−清浄剤の供給源、及び
−前記ガスに清浄剤を付加して前記自動塗装又はコーティング設備の少なくとも一つの部分に供給する混合手段
を備え、
自動塗装又はコーティング設備を清浄化する間に、前記混合手段が、第１の加圧ガス中に放出される前記清浄剤の量を時間と共に変化させながら、自動塗装又はコーティング設備の少なくとも一部を流れる第１の加圧ガスに清浄剤を放出することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記清浄剤の放出量が最大流量と最小流量又は流量ゼロとの間で周期的に変化することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記清浄剤が、多数のパルスとして第１の加圧ガス中に放出されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記混合手段が、第１の加圧ガス中に放出される清浄剤の流量を制御することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
弁手段が、少なくとも一つの開口部が設けられた回転円盤を含み、開口部が回転円盤の回転により清浄剤の供給を開閉するように構成されることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記回転円盤の回転が前記第１の加圧ガス又は第２の加圧ガスによって駆動されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
第１又は第２の加圧ガスが圧搾空気であることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
回転円盤が、モータ又は加圧ガスとは別のエネルギー源により動力を与えられるアクチュエータによって駆動されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記回転円盤の回転速度が可変であることにより、清浄剤のパルスの周波数が制御されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記混合手段が、別の混合手段デバイスと交換可能に構成されることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項１１】
前記混合手段の前記回転円盤が交換可能であることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項１２】
前記混合手段が、異なる弁特性を有する２つ以上の弁手段を含むことを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項１３】
前記自動塗装又はコーティング設備が、塗装色変更システム、ポンプ、供給ライン、弁、塗料投与装置、レギュレータ、アプリケータ、又はスプレーガンからなる群のうちのいずれかを含むことを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
−清浄剤の圧力が所定のレベルより小さくなると、圧力変換器が警報信号を発生する警報システム、
−清浄流体の流量が所定のレベルより小さくなると、流量計が警報信号を生成する警報システム、及び
−回転円盤が回転していないか又は正しくない速度で回転しているとき、動作センサが警報信号を発生する警報システム
のうちの一つ以上の警報システムを含むことを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
第１の加圧ガス供給源と、清浄剤供給源と、自動塗装又はコーティング設備を清浄化する間に前記ガスに清浄剤を付加する混合手段とを備えた装置により、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための方法であって、
−自動塗装又はコーティング設備の少なくとも一部に第１の加圧ガスを流すこと、及び
−前記加圧ガスに清浄剤を付加すること
を含み、第１の加圧ガス中に放出される清浄剤の量を時間と共に変化させながら、自動塗装又はコーティング設備の少なくとも一部を流れる第１の加圧ガス中に清浄剤を放出することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記時間と共に清浄剤の放出を変化させることを、第１の加圧ガス中への清浄剤の流量を最大流量と最小流量との間で周期的に変化させることによって行う、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１の加圧ガス中への清浄剤の放出を前記時間と共に変化させることを、清浄剤をパルス注入することによって行う、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記自動塗装又はコーティング設備の少なくとも一部の洗浄又は浄化を、付加される清浄剤の量がゼロである期間に、前記第１の加圧ガスを放出することによって行う、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
清浄剤を含まない前記第１の加圧ガスを用いて前記自動塗装又はコーティング設備を浄化することにより清浄化プロセスを開始又は終了させる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記加圧ガスが８０％を超える窒素を含む、請求項１５ないし１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記加圧ガスの相対湿度が５０％未満である、請求項１５ないし２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記清浄剤の温度が４０℃より高い、請求項１５ないし２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
第１の加圧ガス中に前記清浄剤を時間と共に変化させて放出することを、５Ｈｚから１０００Ｈｚの周波数を有するサイクルで行う、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
第１の加圧ガス中に前記清浄剤を時間と共に変化させて放出することを、１０Ｈｚから１００Ｈｚの周波数を有するサイクルで行う、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
ディジタルコンピュータの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータプログラム製品であって、コンピュータ上で作動させると請求項１５ないし２４のいずれか一項に記載の方法を実行するソフトウェアコード部分を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項２６】
自動塗装又はコーティング設備の少なくとも一つの部分を清浄化するための装置を備えた、前記自動塗装又はコーティング設備用のシステムであって、自動塗装又はコーティング設備を清浄化する間に、前記装置が、前記設備の一部を清浄化するための自動塗装又はコーティングシステムの少なくとも一部を通って流れる第１の加圧ガス中に清浄剤を時間と共に変化させて放出する混合手段を含むことを特徴とする、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧されたガスと清浄化剤とを用いた自動塗装又はコーティング設備の清浄化装置に関する。本発明を使用できる分野は例えば、工業製品、機械部品、什器、船、又は家具の吹き付け塗装システムである。
本発明は、塗装色をしばしば変更する必要のある吹き付け塗装システムに特に有用であり、その一例は、自動車の車体の吹き付け塗装である。
【背景技術】
【０００２】
自動塗装又はコーティング設備の清浄化に一般に用いられる方法の一つが、特許文献１（表題「Method of cleaning automated paint spraying equipment」）に開示されている。一つの色から別の色に変更するとき、異なる色が混合することを避けるため、アプリケータ又はスプレーガンに至る塗料供給ラインを素早く洗浄することが必要である。この洗浄作業は、適切な空気及び溶剤の弁を開閉することにより、供給ラインを介して空気及び溶剤の設定量を交互に付加することによって行われる。このプロセスは緩慢で、大量の溶剤を使用する。
この作業の必要時間及び溶剤の使用量を削減するため、特許文献１は、比率の調整が可能な混合弁を介して溶剤と空気とを混合し、次いでこの混合された空気及び溶剤を供給システムに供給することを提案している。特許文献２（表題「Paint color change system」）は、塗装色変更の間に、噴霧状の清浄剤を連続的に高圧空気に付加し、次いで供給ラインを介して高速で送り込むことにより、供給ラインを徹底的に清浄し、塗装色の変更を可能にするという手法を提案している。この洗浄方法の改良点は、微細に噴霧化された溶剤の粒子が供給ライン上を高速で搬送されると、供給ラインの内壁に対してこすり洗いの作用を生じさせることに起因すると考えられる。
【特許文献１】米国特許第５０７２８８１号
【特許文献２】米国特許第４８８１５６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の好ましい実施形態の目的は、清浄化時間を削減し、清浄化効率を増大させ、自動塗装又はコーティング設備の清浄化に必要な清浄剤の量を削減し、それによりコストを節約できる改良された方法及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
自動塗装又はコーティングシステムの少なくとも一部を通る加圧ガス中に清浄剤を時間と共に変化させて放出することにより、一つ以上の目的が達成される。このように、時間と共に変化させながら放出することにより、清浄剤飽和ガスのパルスが生成される。清浄媒体の飽和状態と噴霧化された清浄剤粒子が変化するガス流は、塗装色変更システム、ポンプ、供給ライン、弁、レギュレータ、アプリケータ、又はスプレーガンを効率的に清浄化する。コーティングシステム又はコーティングシステムの一部に付加される、時間と共に変化する清浄剤流は、好ましくは回転円盤式の開口部を有する弁手段であって、清浄剤の供給を中断する弁手段によって生成される。回転円盤の開口部が清浄剤の供給口と位置合わせされると、清浄剤は短時間に亘って自由に流れ、勢い良く流れる加圧ガスに注入される。回転円盤の回転により円盤の開口部が移動して離れると、清浄剤の流れは中断される。これにより、流動ガス中の清浄剤の濃度が時間と共に変化する。
パルスの周波数は、回転円盤の速度、及び円盤の開口部の数によって制御される。投与量は、開口部の大きさ、円盤の速度、並びに清浄剤と塗装設備の洗い流しに用いられる加圧ガスとの圧力差によって決まる。
円盤又は他の弁手段を回転させる駆動力は、システムの洗浄に用いられる加圧ガスの中のタービンか、或いは圧搾空気、電動モータ、又はアクチュエータにより駆動されるエンジンにより供給される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良型装置が提供され、本装置は、第１の加圧ガスの供給源、清浄剤の供給源、清浄剤を前記ガスに付加し、それを前記自動塗装又はコーティング設備の少なくとも一つの部分に供給する混合手段を備えており、前記混合手段は、清浄剤の量を時間と共に変化させて、前記第１の加圧ガス中に前記清浄剤を放出する。
本発明の別の実施形態では、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良型装置が提供され、本装置では、前記清浄剤の放出量が、最大流量と最小流量又は流量ゼロとの間で周期的に変化する。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良型装置が提供され、本装置では、清浄剤が、前記第１の加圧ガス中に多数のパルスとして放出される。
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良型装置が提供され、本装置では、前記混合手段が、前記第１の加圧ガス中に放出される前記清浄剤の流量を制御する弁手段を備える。
【０００７】
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良型装置が提供され、本装置では、弁手段が回転円盤を含み、この回転円盤には、回転により前記清浄剤の供給が開始又は終了されるように構成された少なくとも一つの開口部が設けられる。
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良型装置が提供され、本装置では、前記回転円盤の回転が、前記第１の加圧ガス、又は第２の加圧ガスによって駆動される。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良型装置が提供され、本装置では、前記回転円盤の回転速度が可変であることにより、清浄剤のパルスの周波数が制御される。
【０００９】
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良された方法が提供され、本方法では、前記第１の加圧ガス中に放出される前記清浄剤の量を時間と共に変化させる。
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良された方法が提供され、本方法では、清浄剤をパルス注入することにより、前記加圧ガス中に前記清浄剤を時間と共に変化させて放出する。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良された方法が提供され、本方法では、前記自動塗装又はコーティング設備の少なくとも一部分の洗浄又は浄化が、付加される清浄剤の量がゼロである期間に前記第１の加圧ガスを放出することによって達成される。
本発明の別の実施形態によれば、自動塗装又はコーティング設備の一つ以上の部分を清浄化するための改良された方法が提供され、本方法における清浄化プロセスの開始又は終了は、前記清浄剤無しで前記第１の加圧ガスを用いることにより前記自動塗装又はコーティング設備を洗い流すことによって達成される。
【実施例】
【００１１】
添付図面に部分的に示す実施形態を参照して本発明を以下に説明する。
図１は、混合手段３に接続された、加圧ガスのガス供給源１を示す。清浄剤供給源２が混合手段３に接続される。混合手段３は、清浄剤供給源２から供給される清浄剤を計量し、ガス供給源１から供給された加圧ガス中に放出する。含まれる清浄剤の量が時間と共に変化する加圧ガスが、自動塗装又はコーティング設備４の少なくとも一つの部分に供給される。自動塗装又はコーティング設備４は、塗装色変更システム、ポンプ、供給ライン、弁、レギュレータ、アプリケータ、又はスプレーガン等の自動塗装又はコーティング設備に一般に見られるような、清浄化を要するあらゆる種類の設備とすることができる。
【００１２】
図２は混合手段３を示す。この混合手段では、回転する円盤５が、清浄剤供給源２からの清浄剤の供給を周期的に中断する。回転円盤５は開口部６を有する。円盤の回転により開口部６が清浄剤の供給位置に位置合わせされると、清浄剤の中断がもはや行われず、自動塗装又はコーティング設備４の少なくとも一つの部分に流れるガス流１０に、注入箇所９を介して清浄剤の速脈が注入される。
【００１３】
図３の上部に、回転円盤の回転を模式的に示す。５ａは、回転円盤の開口部６が清浄剤供給位置７に位置合わせされる前の円盤５のスナップショットである。５ｂは、円盤の開口部６が清浄剤の供給位置７に位置合わせされたときの円盤５のスナップショットである。５ｃは、円盤の回転により円盤の開口部６が清浄剤供給位置７から離れた後の、したがって清浄剤の流れを中断しているときの円盤５のスナップショットである。
【００１４】
図３の下部には、円盤５の回転に伴って清浄剤の流れが時間と共に変化する様子を示す。ｘ軸は時間を表し、ｙ軸は清浄剤の流れＦＣＡを表す。時刻Ｔ−Δｔにおいて、円盤は清浄剤の供給を中断し（上記スナップショット５ａに、時刻Ｔ−Δｔにおける回転円盤５と開口部６と供給位置７との配置を示す）、したがって清浄剤の流量はゼロである。
時刻Ｔ−ΔｔとＴの間に、開口部６が清浄剤の供給位置７と重なり始め、清浄剤が流れ始め、流量が次第に増加する。
時刻Ｔにおいて、開口部６は清浄剤の供給位置７と完全に一致し、清浄剤の流れが最大レベル８となる。開口部６が清浄剤の供給位置７から離れると、清浄剤の流れが減少し始める。時刻Ｔ＋Δｔにおいて、開口部６は清浄剤の供給位置７から完全に外れ、清浄剤の流れが中断されてゼロになる。円盤５の回転速度によって、時間と共に変化する清浄剤放出の周波数が決まる。
【００１５】
好ましい実施形態の方法を図４に開示する。この方法は、
２２：コーティング設備から残留塗料を洗浄除去するために、コーティング設備に加圧ガスを流す（例えば、第１の加圧ガス供給源の弁を開くことにより）こと、
２４：円盤の回転を開始する（例えば、円盤を駆動することができる第２の加圧ガスの供給弁を開くことにより）こと、
２６：清浄剤の供給を開始する（例えば、清浄剤の供給源の弁を開くことにより）こと、
３２：コーティング設備の清浄化を終了したら、清浄剤の供給を停止すること、
３４：円盤の回転を停止する（例えば、円盤を駆動することができる第２の加圧ガスの供給弁を閉じることにより）こと、
３６：加圧ガスによるコーティング設備の洗浄を停止する（例えば、第１のガスの供給源の弁を閉じることにより）こと、及び
３８：コーティング設備が清浄化された状態になること
を含む。
【００１６】
第２の実施形態の方法を図５に開示する。この方法は、
２２：コーティング設備から残留塗料を洗浄除去するために、コーティング設備に加圧ガスを流す（例えば、第１の加圧ガス供給源の弁を開くことにより）こと、
２４：円盤の回転を開始する（例えば、円盤を駆動することができる第２の加圧ガスの供給弁を開くことにより）こと、
２６：清浄剤の供給を開始する（例えば、清浄剤の供給源の弁を開くことにより）こと、
２８：円盤の速度（したがってパルスの周波数）を、例えば、第２の加圧ガスの弁に作用する制御ループにより制御すること、
３０：センサが制御システムに警告メッセージを送ること、
３２：コーティング設備の清浄化を終了したら、清浄剤の供給を停止すること、
３４：円盤の回転を停止する（例えば、円盤を駆動することができる第２の加圧ガスの供給弁を閉じることにより）こと、
３６：加圧ガスによるコーティング設備の洗浄を停止する（例えば、第１のガスの供給源の弁を閉じることにより）こと、及び
３８：コーティング設備が清浄化された状態になること
を含む。
【００１７】
本発明の第２の実施形態のステップ３０で述べたように、本装置は正しくない清浄化作業に対し、以下のような複数の警報システムを備えることができる。
・清浄剤の圧力が所定のレベルより小さくなると、圧力変換器が警報信号を発生する。
・清浄流体の流量が所定のレベルより小さくなると、流量計が警報信号を発生する。
・円盤が回転していないか又は正しくない速度で回転している場合、警告信号を生成する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による概略的フロー図である。
【図２】図１の実施形態による混合手段の部分的平面図である。
【図３】回転円盤の回転の一部と、それが洗浄剤の流れに及ぼす影響を示す。
【図４】本発明の一実施形態による方法のフローチャートである。
【図５】本発明の別の実施形態による方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
１    ガス供給源
２    清浄剤供給源
３    混合手段
４    自動塗装又はコーティング設備
５    回転円盤
６    開口部
７    清浄剤供給位置
８    清浄剤の流れの最大レベル
９    注入箇所
１０  ガス流
【図１】
2007268528.tif 000003
【図２】
2007268528.tif 000004
【図３】
2007268528.tif 000005
【図４】
2007268528.tif 000006
【図５】
2007268528.tif 000007
【外国語明細書】
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