(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装システムにおいて、
非絶縁性塗料源と、
塗料を該塗料で塗装される物品に向けて分配するためのディスペンサーと、
電荷を塗料へ供給するための高静電電位電源と、
ディスペンサーと該物品を横切って高電位電源を連結するための手段と、
第一リザーバと、
第一バルブであって第一、第二、第三、および第四ポートが形成された第一ハウジングおよび該第一ハウジング内で可動で第一ポートを第二ポートへ選択的に接続して第一ポートと第二ポートの間の塗料の流れを可能とする第一通路を有する第一可動構成部品を有する第一バルブと、
第一ポートを塗料源へ連結するための手段と、
第二ポートを第一リザーバへ連結するための手段と、
第三ポートをディスペンサーへ連結するための手段と、を有し、
第一可動構成部品はハウジング内で可動で第二ポートを第三ポートへ選択的に接続して第一リザーバとディスペンサーの間の塗料の流れを可能とし、
さらに、非導電性流体源を有し、
第一ハウジングと第一可動構成部品はその間に第二通路を画定し、
さらに、非導電性流体源を第四ポートへ連結して非導電性流体源から第二通路を通って第一ハウジングおよび第二通路に隣接する第一可動構成部品の表面から塗料を洗い流す非導電性流体の流れを形成するための手段を有する塗装システム。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、第一可動構成部品は円形の断面および該円形の断面の中心を通る回転軸を有する塗装システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発明において、第一可動構成部品および第一バルブハウジングは非導電性材料からなる塗装システム。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、第一ハウジングはさらに第五ポートを有し、第四ポートを通って流れる非導電性流体の少なくとも一部分はまた第五ポートを通って流れる塗装システム。
【請求項５】
請求項１、２または４に記載の装置において、
第一ハウジングはさらに第六ポートを有し、
第一可動構成部品は、第三通路、第二リザーバ、および第六ポートを第二リザーバへ連結するための手段を有し、
第一ハウジング内での第一可動構成部品の第一ポートを第二ポートへ接続する動きが、第三ポートを第六ポートへ接続して第二リザーバとディスペンサーの間の塗料の流れを可能にし、
第一ハウジング内での第一可動構成部品の第一ポートを第六ポートへ接続する動きが、塗料源と第二リザーバの間の塗料の流れを可能にし、また第二ポートを第三ポートへ接続して第一リザーバとディスペンサーの間の塗料の流れを可能にする塗装システム。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、第一リザーバは第一ピストンおよびシリンダーを有し、第一ピストンは第一シリンダー内で往復運動が可能であり、第一リザーバは第一ピストンの表面と第一シリンダーの第一ヘッドの間で画定される塗装システム。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、
さらに、第二リザーバ、第八、第九、第十、および第十一ポートが設けられた第二ハウジングを有する第二バルブと、
第八ポートを第二リザーバへ連結するための手段と、
第九ポートをディスペンサーへ連結するための手段と、
第十ポートを塗料源へ連結するための手段と、
第二ハウジング内で可動で第三通路を有して第八ポートを第九ポートへ選択的に連結して第二リザーバから第八ポートと、
第三通路および第九ポートを通ってディスペンサーへの塗料の流れを可能にする第二可動構成部品であって、さらに第二ハウジング内で選択的に可動で第八ポートと第十ポートへ接続して第十ポートから第八ポートへの塗料の流れを可能にする第二可動構成部品と、を有し、
第二ハウジングおよび第二可動構成部品はその間に第四通路を確定し、
さらに、非導電性流体源を第十一ポートへ連結して非導電性流体源から第十一ポートおよび第四通路を通る非導電性流体の流れを生じさせ、それによって第二ハウジングおよび第四通路に隣接する第二可動構成部品の表面から塗料を洗い流すための手段を有する塗装システム。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、第四ポートは第一ハウジング内に有蓋路を形成する手段を有し、該有蓋路には第一可動構成部品に面するスロット状開口ポートが設けられる塗装システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、水性塗料のように、バルク非絶縁体の塗料の静電的な帯電粒子を、霧状にして分配するいくつかのシステムとして開示される。しかし、他のシステムにも同様に有用であろう。
【０００２】
【従来の技術】
多くの電圧ブロックが、従来技術に示され、記載されている。例えば、電圧ブロックについては、米国特許第4,878,622; 4,982,903; 5,033,942; 5,142,357; 5,193,750 号に示され、記載され、これらを引用する参照文献として、特に米国特許第1,655,262; 2,547,440; 2,673,232; 3,098,890; 3,122,320; 3,291,889; 3,893,620; 3,933,285; 3,934,055; 4,017,029; 4,020,866; 4,085,892; 4,275,834; 4,313,475; 4,383,644; 4,413,788号、及び英国特許明細書第1,393,333; 1,478,853号がある。また関連する米国特許は、米国特許第2,814,551; 3,838,946; 4,030,860; 4,232,055; 4,381,180; 4,386,888; 4,525,516; 4,741,673; 4,792,092; 4,879,137; 4,881,688; 4,884,745; 4,932,589; 4,962,724; 5,078,168; 5,096,126; 5,102,045; 5,102,046; 5,179,676; 5,249,748; 5,255,856 号である。これが直接関係ある従来技術すべての完全なリストであるということ、又、直接関係のあるすべての従来技術の完全な検索が行われているということ、さらに、より良い従来技術が存在しないということを、このリストによって主張するつもりはない。また、いかなるこのような主張も推論されるべきでない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、いわゆる“電圧ブロック”の改良に関し、システムの構成要素の絶縁のための装置が、通常、接地されたシステム構成要素から、高い正電位又は負電位に維持され、例えば、それらの間を非絶縁性流体が連続的又は断続的に流れても維持される。ここで、この出願書類の全体において、電圧ブロックという語は、電流の流れを、できるだけ最小にするように機能する装置を述べるために使われる。そのような電流は、高電位を維持した第一システム構成要素から、水性塗料のような非絶縁性流体の流れを通じ、第一構成要素と反対符号の高電位を維持した第二システム構成要素、又は接地電位のような低電位を維持した第二システム構成要素との間を流れる。
【０００４】
ここで使われる語において、“非導電性”は“導電性”より絶縁的であることを意味する。“非絶縁性”は“絶縁性”より導電的であることを意味する。ここで使われる語において“溶剤”は、ここで説明されるシステム構成要素から塗料残留物を除去し、運び去るように、溶解し、懸濁し、乳化し、又はその他に作用するいかなる材料又は混合材料を意味する。溶剤は、塗料の被膜をバルブの内面から除去し、塗料残留物を洗い流す。開示された溶剤は、高い絶縁性を有し、本発明のバルブの塗料ポートの間の電流の伝達を防止する。また、塗料ポートは、十分な距離を隔ててあり、バルブの塗料ポートの間の絶縁耐力が、塗料ポートの間でアークすることを防止する。例えば、ポートを分離する距離は、約１インチ（約2.５cm）より大きく、例示の実施例において、バルブの可能構成要素は、約2.３６インチ（約６cm）の直径を有する。従って、溶剤は、塗料固形物を懸濁する最小限の能力を有する非導電性という基準を満たし、十分な塗料をはがす、又は洗浄する力を有していなければならない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
電圧ブロックシステムは、水性ペイントのような導電性塗料を、接地電位の供給源から、高電位のディスペンサーへ移送する。同時に、システムは、ディスペンサーと供給源の間の電流を小さい値に制限する。これが、ディスペンサーの高い電位を維持し、効率の良い塗料の帯電と、安全な塗装操作を確保する。システムは２つのバージョンがあり、１つは半自動式であり、もう１つは自動式である。自動バージョンは、第一リザーバ、第二リザーバ、高電圧ブロックバルブ及び制御ユニットを含む。高電圧ブロックバルブは、塗料供給源と連結された第一ポート、第一リザーバと連結された第二ポート、第二リザーバと連結された第三ポート及びディスペンサーと連結された第四ポートを有する。バルブは、第一位置及び第二位置を有する。第一位置において、第一ポートを第二ポートに連結させ、第三ポートを第四ポートに連結させたバルブは、塗料を供給源から第一リザーバへ、そして、第二リザーバからディスペンサーへ流す。この位置で、第三ポート及び第四ポートは、第一ポート及び第二ポートから絶縁されている。制御ユニットは、第一リザーバが満たされ、第二リザーバが空になるとき、検知し、高電圧ブロックバルブを第二位置に切り換えるように、アクチュエータを動かす。第二位置において、高電圧バルブは、第一ポートを第三ポートに、第二ポートを第四ポートに連結させ、塗料を供給源から第二リザーバへ、そして、第一リザーバからディスペンサーへ流す。この位置において、第二ポート及び第四ポートは第一ポート及び第三ポートから絶縁されていいる。制御ユニットは第二リザーバが満たされ、第二リザーバが空になるとき、検知し、高電圧ブロックバルブを第一リザーバに切り換えるように、アクチュエータを動かす。操作はこの方法で継続され、供給源からリザーバへ、そしてリザーバからディスペンサーへ交互に塗料の連続的な流れを確保する。この流れは、２つの位置の切り換えの間でも妨げられない。すべての間において、ディスペンサーは、供給源から絶縁され、２つのリザーバは互いに絶縁され、ディスペンサーと供給源との間の電流を小さい値に制限する。
【０００６】
半自動バージョンは、１つのリザーバ、高電圧ブロックバルブ及び制御ユニットを含む。このバージョンにおいて、高電圧ブロックバルブは、塗料供給源と連結された第一ポート、リザーバと連結された第二ポート、及びディスペンサーと連結された第三ポートを有する。また、バルブは、第一位置及び第二位置を有する。第一位置において、バルブは、第三ポートが閉じている間、第一ポートを第二ポートに連結させる。この位置は、塗料を供給源からリザーバへ流し、第三ポート及びディスペンサーをリザーバ及び塗料供給源から絶縁させたままにする。この期間、ディスペンサーは、塗料を分配しない。制御ユニットは、リザーバが満たされるとき検知し、高電圧ブロックバルブを第二位置に切り換える。第二位置において、高電圧ブロックバルブは、第一ポートが閉じている間、第二ポートを第三ポートに連結させる。この位置は、塗料を、リザーバからディスペンサーへ流し、第一ポート及び塗料供給源を、リザーバ及びディスペンサーから絶縁させたままにする。この期間、ディスペンサーは、リザーバが空になるまで、被塗物に、塗料を分配することができる。
【０００７】
発明の態様によると、バルブは、ハウジング及びハウジング内を動ける構成要素を有する。ハウジングは、その中に形成される第一ポート、第二ポート、第三ポート及び第四ポートを有する。可動構成要素は、その中に形成される第一通路を有する。ハウジング内の可動構成要素の動きは、第一ポートを、第一通路を通じ、第二ポートに選択的に連結する。可動構成要素は、第一ポート及び第二ポートを分離し、第二ポートを、第一通路を通じ、第三ポートに連結するように選択的に動くことができる。ハウジング及び可動構成要素の間に、第二通路を構成する手段がある。第四ポートは、第二通路に連結される。
さらに、実例として、本発明の態様によると、第二通路は、可動構成要素と可動構成要素に隣接したハウジングの内面との間に構成される。
【０００８】
追加的に実例として、本発明の態様によると、ハウジングは、第二通路に連結された第五ポートを含む。第五ポートは、非導電性溶剤の出口ポートとして使われる。例えば、第二通路は、可動構成要素と可能構成要素に隣接したハウジングの内面との間、及び第四ポートと第五ポートとの間に構成される。
さらに実例として、本発明の態様によると、ハウジングは、第六ポート及び第三通路を備える可動構成要素を備える。ハウジング内の可動構成要素の動きは、第一通路を通じて第一ポートと第二ポート、及び第三通路を通じて第三ポートと第六ポートを、又は、第三通路を通じて第一ポートと第六ポート、及び第一通路を通じて第二ポートと第三ポートを、交互に連結する。
本発明の別の態様によると、塗装システムは、非絶縁性塗料の供給源、被塗物の方へ塗料を分配するディスペンサー、塗料に電荷を供給する高電位供給部、ディスペンサー及び被塗物を横切って高電位供給部を連結するための手段、第一リザーバ及び第一バルブを備える。第一バルブは、第一ポート、第二ポート、第三ポート、第四ポート及び第五ポートを備える第一ハウジング及び第一ハウジング内を動き、第一通路を有する第一構成要素を有し、第一通路は、第一ポートを第二ポートに選択的に連結し、塗料を第一ポートから第二ポートへ流す。第一ポートを塗料供給源に、第二ポートを第一リザーバに、そして、第三ポートをディスペンサーに連結する手段が設けられる。第一構成要素は、ハウジング内を動くことができ、第二ポートを第三ポートに選択的に連結し、塗料を第一リザーバからディスペンサーに流す。非導電性流体の供給源が設けられる。第一ハウジングと第一可動構成要素との間に、第二通路が構成される。非導電性流体の供給源が第四ポートに連結され、非導電性流体の供給源から第二通路を通って、非導電性流体の流れを与え、第一ハウジングの表面及び第二通路に隣接した第一可動構成要素から、塗料を洗い流し、第五ポートから出す。
【０００９】
実例として、本発明の態様によると、第一リザーバは、第一ピストン及び第一シリンダーを備える。第一ピストンは、第一シリンダー内を往復運動可能である。第一リザーバは、第一ピストンの表面と第一シリンダーの第一ヘッドとの間に構成される。
さらに例示として、本発明によると、第一ヘッドは、第六ポートを備える。第二ポートを第一ポートに連結する手段は、第一ヘッドと反対の第一シリンダーの端に、第二ヘッドを有する。第二ヘッドは、第七ポートに選択的に連結される。駆動流体供給源は、第七ポートに選択的に連結され、第一リザーバから、塗料をディスペンサーへ供給し、又は、駆動流体を第七ポートから排出し、塗料を塗料供給源から、第一ポート及び第二ポートを通って、第一リザーバへ流す。
【００１０】
この実施例によると、第一バルブと、第七ポートを駆動流体供給源に選択的に連結する手段とを同時に操作する手段が設けられる。第一シリンダー内の第一ピストンの位置を検知する手段が設けられる。第一ピストンの位置を検知する手段を、第一バルブを操作する手段及び第七ポートを駆動流体供給源に選択的に連結する手段に連結する手段が与えられる
追加的に例示として、本発明の実施例によると、装置は、さらに、第二リザーバと、第八ポートと、第九ポートと、第十ポートと、第十一ポートとを備えた第二ハウジングを有する第二バルブと、第八ポートを第二リザーバに連結する手段と、第九ポートをディスペンサーに連結する手段と、第十ポートを塗料供給源に連結する手段とを備える。第二構成要素は、第二ハウジング内を動くことができ、第三通路を有し、第三通路は、第八ポートを第九ポートに選択的に連結し、塗料を第二リザーバから、第八ポート、第三通路及び第九ポートを通って、ディスペンサーへ流す。第二構成要素は、第二ハウジング内を動くことができ、第八ポートを第十ポートに選択的に連結し、塗料を第十ポートから第八ポートに流す。第二ハウジングと第二可動構成要素との間に第四通路が構成される。非導電性流体供給源を第十一ポートに連結する手段が設けられ、非導電性流体を非導電性流体供給源から、第十一ポート及び第四通路を通じて流し、塗料を第二ハウジング及び第四通路に隣接した第二可動構成要素の表面から洗い流す。
【００１１】
さらに例示として、本発明の態様によると、第二通路及び第四通路が、それぞれ、第一可動構成要素及び第二可動構成要素と、それぞれ、第一可動構成要素及び第二可動構成要素に隣接した、それぞれ、第一ハウジングの内面及び第二ハウジングの内面との間に構成される。
加えて例示として、本発明の態様によると、第一ハウジングは、第五ポートを備える。また、第四ポートを通じて供給される非導電性流体の流れの少なくとも一部は、第五ポートを通って流れる。第二ハウジングは、第十二ポートを備える。第十一ポートを通じて供給される非導電性流体の流れの少なくとも一部は、第十二ポートを通って流れる。例えば、第二通路は、第一可動構成要素と第二可動構成要素に隣接した第一ハウジングの内面の間、及び第四ポートと第五ポートの間に構成される。第四通路は、第二可動構成要素と第二可動構成要素に隣接した第二ハウジングの内面の間、及び第十一ポートと第十二ポートとの間に構成される。
【００１２】
さらに、本発明の態様によると、第一リザーバ及び第二リザーバは、共に、第一二重作用流体ピストン及びシリンダーを備える。ピストンは、シリンダー内を往復運動し、第一及び第二の反対向きのピストン面を有する。第一リザーバは、第一ピストン面と第一シリンダーの第一ヘッドとの間に構成される。第一シリンダーは、第一ヘッドと反対の第一シリンダーの端に、第二ヘッドを有する。第二リザーバは、第二ピストン面と第二ヘッドとの間に構成される。第一ヘッドは、第六ポートを備える。第二ポートを第一リザーバに連結する手段は、第六ポートを備える。第二ヘッドは、第七ポートを備える。交互に、そして、選択的に、第一バルブ及び第二バルブを作動させる手段が設けられ、塗料供給源を第一リザーバ及びディスペンサーに通じる第二リザーバに交互に連結し、塗料を第二リザーバからディスペンサーに供給する。そして、塗料供給源を第二リザーバ及びディスペンサーに通じる第一リザーバに交互に連結し、塗料を第一リザーバからディスペンサーに供給する。
【００１３】
追加して、本発明の態様によると、第一ハウジングは、さらに、第六ポートを備え、第一構成要素は、第三通路を備える。装置は、第二リザーバ、及び第六ポートを第二リザーバに連結する手段を含む。第一ポートを第二ポートに連結する第一ハウジング内の第一構成要素の動きは、第三ポートを第六ポートに連結し、塗料を第二リザーバからディスペンサーに流す。第一ポートを第六ポートに連結し、塗料を塗料供給源から第二リザーバに流す第一ハウジング内の第一構成要素の動きは、第二ポートを第三ポートに連結し、塗料を第一リザーバからディスペンサーに流す。
本発明の別の態様によると、バルブを出入りする溶剤の循環回路が設けられ、バルブは、可動構成要素及び可動的に収容する可動構成要素のハウジングを有する。可動構成要素は、ハウジングに対して第一の向きを有し、それは、バルブで調節された流体を、バルブからバルブに設けられた第一ポートを通じて流す。ハウジングに対して第二の向きは、バルブで調節された流体を、バルブからバルブに設けられた第二ポートを通じて流す。回路は、可動構成要素とハウジングとの間に設けられた第二通路を含む。第四ポートは、溶剤をハウジング内に注入するために、ハウジング上に与えられ、第五ポートは、溶剤をハウジング内から除去するために、ハウジング上に与えられる。第二通路は、第四ポートを第五ポートに連結する。リザーバは、溶剤を備え、第四ポート及び第五ポートをリザーバに連結する手段が設けられる。
【００１４】
例示として、本発明の態様によると、第四ポート及び第五ポートをリザーバに連結する手段は、第六入力ポート及び第七出力ポートを有するポンプと、第六ポートをリザーバに連結する手段と第七ポートを第四ポートに連結する手段を備える
追加的に例示として、本発明の態様によると、第五ポートをリザーバに連結する手段は、第八入力ポート及び第九出力ポートを有するフィルターを備える。第五ポートを第八ポートに連結し、第九ポートをリザーバに連結する手段が設けられる。
例示として、本発明の態様によると、フィルターは、更新できるフィルターを備える。
【００１５】
加えて、本発明の態様によると、回路は、さらに、入口ポート及び出口ポートを有するコンテナを備える。溶剤は、入口ポートに流入し、コンテナを通って出口ポートから流れ出る。分子ふるいが、コンテナ内に置かれ、入口ポートに流入する溶剤から、出口ポートから流れ出る溶剤から取り除かれる構成要素を分離する。
例示として、本発明の態様によると、分子ふるいは、更新可能である。
追加的に、本発明の態様によると、リザーバは、リザーバから沈澱物を排出する排出ポート、及び排出ポートを通る流れを制御する第二バルブを備える。
追加的に例示として、本発明の態様によると、リザーバは、溶剤入口ポート室及び溶剤出口ポート室を備える。仕切りが、溶剤入口ポート室と溶剤出口ポート室を分離する。第四ポート及び第五ポートをリザーバに連結する手段は、第五ポートを溶剤入口ポート室に連結する手段と、第四ポートを溶剤出口ポート室に連結する手段とを備える。
【００１６】
さらに、本発明の別の態様によると、流体回路から塗料を除去する能力のある可能性を有する溶剤をテストした報告書がある。流体回路は、塗料をディスペンサーに供給し、そこから、塗料が分配される。報告書では、テストされる溶剤を入れるコンテナがあり、可能性を有する溶剤の中に、塗料の滴のふるまいをすぐ観測し、もし、滴が、可能性を有する溶剤に、少なくとも部分的にも分散しないならば、その可能性のある溶剤を排除し、可能性を有する溶剤中の滴のその後のふるまいを観測し、塗料の構成要素の顕著な沈澱が、可能性を有する溶剤中を排除する。
例示として、本発明の態様によると、報告書は、さらに、可能性を有する溶剤のバルク電気抵抗を測定し、測定されたバルク電気抵抗が100MΩ/cm 以上でないならば、可能性を有する溶剤を排除する。
本発明は、以下の詳細な説明及び発明を図示する添付図面を参照することにより、最も良く理解されるだろう。
【００１７】
【実施例】
図１を参照すると、本発明の装置が、水性塗料を、接地されたリザーバ２０から高電圧のディスペンサー２２に供給し、ディスペンサーは、例えば、米国特許第3,169,882 号に図示された通常タイプの手動ハンドガンのようなものである。塗料は、第一手動３方向バルブ２６の第一入力ポート２４に供給される。バルブ２６の別の入力ポート２８は、接地された水の供給と連結され、水は、例えば色の変更の間、図１の装置を洗浄する溶剤として機能する。３方向バルブ２６の出力ポート３０は、３方向バルブ３６に動力を供給するアクチュエーター３４の入力ポート３２と連結される。図示されたバルブ３６はボールバルブだが、３方向バルブの円筒形、スプールタイプ及び他のタイプもこのバルブに使用される。バルブ３６の本質的な特性は、詳しく後述される。バルブ３６は、流体ライン４２を通ってディスペンサー２２に連結される出力ポート４０を有する。バルブ３６は、流体ライン４６を通って、流体リザーバシリンダー５２のヘッド５０で入力／出力ポート４８に連結される共通ポート又は入力／出力ポート４４を有する。
【００１８】
ピストン５４は、ポート４８を通ってシリンダー５２内に流れ込む流体によって、ヘッド５０から離れるようにシリンダー５２内を移動する。ピストン５４は、３方向空気バルブ５６を通って圧縮空気源５８からシリンダー５２のヘッド６２の入口ポート／出口ポート６０へ供給された圧縮空気によりヘッド５０の方へ移動する。ピストン５４は、ヘッド６２に形成された開口６６内を往復運動するピストンロッド６４を備える。シリンダー５２の外側でロッド６４の端にあるアクチュエーター６８は、２つの空気圧式スイッチ７０、７２にある位置センサーと協働し、ピストン５４の移動距離を制限する。ヘッド５０で塗料が最大量になると、スイッチ７０は空気バルブ５６のスイッチを入れ、ヘッド６２のポート６０を通って圧縮空気を供給し、塗料をポート４８から出させる。４方向空気バルブ７４は、ピストン５４の移動限度信号をスイッチ７０から受け、バルブ３６のハウジング８０に対して移動構成要素を９０度回転させるアクチュエーターに信号を送る。これが、バルブ３６を塗料をヘッド５０から流体ライン４６を通って、移動構成要素７８内のバルブ通路８２を通って、そして、流体ライン４２を通ってディスペンサー２２に供給するための状態をなし、塗料は、供給体８４によって静電気を荷電され、霧状にされ、被塗物を塗装する。
【００１９】
ピストン５４は、その移動距離の限界のヘッド５０に近づくと、空気圧式スイッチ７２が閉じて、それぞれの制御バルブ８８、９０を通って４方向バルブ７４及び３方向空気バルブ５６に信号を送る。４方向バルブ７４への信号は、アクチュエーター３４に、バルブ３６の移動構成要素７８をハウジング８０に対して他の方向に９０度回転させ、流体ライン４２を通るディスペンサーへの塗料の供給を止め、バルブ３６を、リザーバ２０からバルブ２６を通り、バルブ３６を通り、流体ライン４６を通り、ポート４８を通りリザーバ５２へ塗料をさらに供給する状態にする。この工程は、ディスペンサー２２によって塗装される１つ又はそれ以上の被塗物８６の塗装を終えるために必要とされるたびに繰り返される。
ときどき、図１に示す装置をある１つの状態又は別の状態にすることが必要であり、また便利である。これは、例えば、装置が、分配されている塗料の色を変える前に、システムを洗い流す場合である。このような状況において、“トリガーオン(trigger on)”又は“リセット(reset)"の信号又は“トリガーオフ(trigger off) ”又は“スタート(start)"の信号が、空気タイマー９４、空気パルス形成器９６及び制御バルブ８８、９０を通り送られる。これらの信号は、空気圧式限界スイッチ７０、７２によって発生した信号がする状態と同じ状態にバルブ５６及び７４を置く。これらの信号は、リザーバ５２を、例えば、水又は塗料用溶剤で部分的に満たし、それから、ディスペンサー２２を介して空にし、回路２６、３６、４２、２２、４６、５２から残っている塗料を流す。それから、回路は、次の色の塗料を受け入れる準備ができる。色の変更の便宜のため、素早い切断がポート２４でなされる。装置は、入口ポートマニホールド９９、入口ポート１００、出口ポートマニホールド１０１、出口ポート１０２を含み、ハウジング８０内に非導電性溶剤を循環させる。この溶剤は、高電圧ポート４０をハウジング８０の低電圧ポート３２から絶縁する手段を提供する。溶剤の循環は、移動構成要素７８の表面を含むバルブ３６の内面から塗料被膜を洗い流す。バルブ３６のある態様で、ポート４４は、ポート４０と接続する（図１参照）。この場合、ポート４４は、高電圧であり、ポート３２から絶縁されていなければならない。バルブ３６の別の態様で、ポート４４は接地されたポート３２と接続し、そして、ポート４０から絶縁されていなければならない。塗料、装置及び分配された塗料で塗装された被塗物８６は、微量の非導電性溶剤に対して耐性を有しなければならない。理由は、後述する。
【００２０】
図２に示す本発明の実施例において、２つの３方向バルブ１３６、２３６及び複動シリンダーリザーバ１５２が使用される。３つの接地された供給体のうちの選ばれた１つからの塗料が、図示するように、マニホールドバルブ１２０、２２０、３２０のうちの選ばれた１つを通り、流体の導管１２１を通り、それぞれバルブ１３６、２３６のポート１３２、２３２に与えられる。バルブ１３６、２３６の入口ポート／出口ポート又は共通のポート１４４、２４４は、それぞれシリンダーリザーバ１５２の端でヘッド１５０、２５０の入口ポート／出口ポート１４８、２４８と連結される。接続ロッド１６４で接合されたピストン１５４、２５４はそれぞれヘッド１５０、２５０の中でリザーバをふさぐ。低い超大気圧の圧縮空気パイロット信号が、シリンダー１５２の入力ポート１７０、１７２に与えられ、ピストン１５４、２５４の移動限度を検知する。シリンダーリザーバヘッド１５０、２５０は凹面であり、ピストン１５４、２５４は、相補的に凸面であり、それにより塗料の洗い流す時間、またそうでなければシリンダーリザーバ１５２からより洗い流されにくくなるであろう塗料のポケットの場所を減らす。シリンダーリザーバ１５２内のピストン１５４、２５４の空気圧式移動限度検知回路は、ダブルパイロット(double-piloted)型４方向空気バルブ１７４を備え、ボールバルブ１３６、２３６の作動を制御する空気圧式アクチュエーター１３４、２３４の作動を制御する。４方向空気バルブ１７４のパイロット１７０’、１７２’は圧力平衡原理で作動する。少量の空気が、連続的に各々のパイロットポート１７０’、１７２’から出る。空気管が、パイロットポート１７０’、１７２’の各々を、それぞれシリンダー１５２の中央部のポート１７０、１７２に連結する。空気は、シリンダー１５２からシリンダー１５２の中央部に備えられた排気ポート１７０’’、１７２’’を通り逃げる。ピストン１５４、２５４の一方又は他方が、ストロークの端でポート１７２、１７０の遠位端１７３、１７１に対して底に達すると、それぞれのポート１７２、１７０は、瞬間的に遮断され、４方向空気パイロットバルブ１７４のそれぞれのポート１７０’、１７２’で、圧力の上昇が起きる。一方、これは、それぞれのアクチュエーター１３４、２３４を作動させ、球形バルブ１３６、２３６のボールを回転させて移動し、ピストン１５４、２５４を反対方向に戻す。
【００２１】
図２に示す向きでの装置の構成要素において、バルブ２３６の移動構成要素２７８によって、バルブ２３６のポート２４０が閉じられ、バルブ２３６のポート２３２とバルブ２３６のポート２４４が連結され、バルブ１３６の移動構成要素１７８によって、バルブ１３６のポート１４０が、閉じられ、バルブ１３６のポート１３２とバルブ１３６のポート１４４が連結され、選ばれる色バルブ１２０、２２０、３２０から流体ライン１２１、バルブ２３６及び流体ライン２４６を通って流れ、ヘッド２５０内の空間を満たして加圧している塗料によって、ピストン１５４、２５４が、左に移動させられると、塗料が、アンダーヘッド１５０内から供給される。これが起きると、塗料は、アンダーヘッド１５０内から流体ライン１４６、バルブ１３６及びバルブ１３６の出力ポートに接続された流体ライン１４２を通り塗料ディスペンサー１２２に供給される。図のようなディスペンサー１２２は、オハイオ州トレド(Toledo)320Phillips AvenueのITW Ransburg Electrostatic System 社のDeVilbiss Ransburg AEROBELL タイプ３３流体噴霧器である。ピストン２５４が、ポート１７０の方のその移動距離限界に達すると、４方向空気パイロットバルブ１７４は、シリンダー１５２内のポート１７０の開口でピストン２５４の存在により、パイロットポート１７０’でわずかな圧力上昇を検知し、アクチュエーター１７４、２７４のスイッチを入れ、移動構成要素をそれぞれハウジング１８０、２８０に対し９０度回転させる。バルブのスイッチが入ると、バルブ１３６の移動構成要素１７８によって、ポート１４０は閉じられ、バルブ１３６のポート１３２及び１４４を連結され、バルブ２３６の移動構成要素２７８によって、バルブ２３６のポート２３２は閉じられ、バルブ２３６のポート２４４及び２４０を連結される。これは、アンダーヘッド１５０内のリザーバを、流体ライン１４６、バルブ１３６及び流体ライン１２１通じて、選ばれる色バルブ１２０、２２０、３２０に通じる塗料供給部と連結する。加圧下の塗料は、アンダーヘッド１５０内に流れ始め、ピストン１５４及び２５４を右に押し、前もってヘッド２５０内に貯蔵された塗料を流体ライン２４６、バルブ２３６及び流体ライン２４２を通じて押し出し、ディスペンサー１２２により分配される。
【００２２】
これらの段階は、例えば、色を変更するために装置から選ばれた色が洗い流されるまで、繰り返される。そのとき、選ばれる色バルブ１２０、２２０、３２０は閉じられ、溶剤バルブ４２０が開けられ、例えば水のような溶剤が装置内に供給され、洗い流す前の色が、装置から一掃される。装置は、上述のサイクルを複数回行い、元の色を一掃し、バルブ４２０を閉じかつ選ばれたバルブ１２０、２２０、３２０を開けることによって、装置に次に選ばれた色を満たし、装置を選ばれた色で充填する。トリガーバルブ４２０及びダンプバルブ４２４は、装置に満たされている流体すべてを、高静電電位を維持したディスペンサー１２２か、又は回復のための通常接地されたダンプタンクのどちらかへ向けるように協働する。ダンプタンク４２６は接地され、そして、導電性塗料の残りが、洗い流しサイクルの終わりで、ダンプタンクに延びる管内に残るので、ダンプタンクに延びる管に乾燥空気を通し、装置の完全な絶縁を維持する必要がある。代わりに、ダンプタンクに延びる管は、例えば、12インチ（約31センチ）の空気ギャップによって、地面から絶縁される。図１の実施例と同様に、ハウジング１８０、２８０の高電圧ポートと低電圧ポートを絶縁する手段として循環させ、ハウジング１８０、２８０の内面及び移動構成要素１７８、２７８の表面から塗料被膜を洗い落とすための非導電性溶剤用の入口ポートマニホールド１９９、入口ポート２００、出口ポートマニホールド２０１及び出口ポート２０２が、それぞれバルブ１３６、２３６のハウジング１８０、２８０内に備えられる。プログラマブルロジックコントローラ(PLC) 等の適当な工程制御装置４２８が、図２の装置によって行われる塗装及び洗い流し工程を制御するために備えられる。
【００２３】
PLC ４２８は、色変更シーケンス時間を最小にするために使用される。この時間を最小にするために、PLC ４２８は、短い所定時間のサイクルでボールバルブ１３６、２３６の２つの位置の間を往復させ、それぞれのヘッド１５０、２５０からのピストン１５４、２５４のストロークを制限する。これらのストロークは、数インチ又はそれ以下に制限され、完全なピストン１５４、２５４ストロークを移動させずに、素早くリザーバ１５２を洗浄することを可能にし、洗い流し時間及び使用される洗い流し材料の量を最小にする。
図２の実施例の別の実施例の詳細が、図３に図示されている。図３の実施例において、バルブアクチュエーター１３４、２３４の機能は、単一アクチュエーター３３４に組み込まれている。装置において、図３に図示した詳細は、図２に図示した装置と同じである。従って、同じ参照番号が、図２と同様に図３で使用される。
【００２４】
図４及び５に図示された本発明の実施例において、図２で図示された装置から色を変更する前の洗い流しに伴う時間の遅れが、事実上除去される。図４及び５に図示された本発明の実施例において、２つの図２の装置が平行に配置される。図４の左側に図示した“Ａ”装置のおいて、２つの３方向バルブ３３６、４３６及び複動シリンダーリザーバ２５２が使用される。塗料は、図示されるように、溶剤バルブ６２０を有する共通のマニホールドの分離バルブ５２０、５２０’、５２０’’を通じて供給される３つの異なる塗料の１つであり、流体管２２１を通ってバルブ３３６、４３６のポート３３２、４３２へそれぞれ与えられる。バルブ３３６、４３６の入口ポート／出口ポート又は共通のポート３４４、４４４は、シリンダーリザーバ２５２の端でヘッド３５０、４５０の入口ポート／出口ポート３４８、４４８にそれぞれ連結される。連結ロッド２６４で接合したピストン３５４、４５４は、リザーバアンダーヘッド３５０、４５０をそれぞれ閉じる。低い超大気圧の圧縮空気パイロット信号は、シリンダー２５２の入力ポート２７０、２７２に与えられ、ピストン３５４、４５４の移動距離限界が検知される。図示した向きでの装置構成要素において、ピストン３５４、４５４が、供給源５２０から流体ライン２２１、バルブ４３６及び流体ライン４４６を通って流れ、空間アンダーヘッド４５０を満たす、加圧下の塗料によって右方向に移動すると、塗料が、アンダーヘッド３５０から供給される。これが起きると、塗料は、アンダーヘッド３５０から、流体ライン３４６、バルブ３３６、バルブ３３６の出口ポートに連結する流体ライン３４２、チェックバルブ５２５’’、バルブ３３６、４３６と同じタイプの３方向バルブ７３６、溶剤バルブＡ／Ｂバルブ５２３及びトリガーバルブ５２２を通って、塗料ディスペンサー２２２に供給されている。
【００２５】
ピストン４５４が、ポート２７０の方へその移動距離の限界に達すると、４方向空気パイロットバルブ２７４は、シリンダー２５２内のポート２７０の開口にピストン４５４があることによって、パイロット出口ポート２７０’でわずかな圧力上昇を検知する。バルブ２７４は、バルブ３３６、４３６に関してアクチュエーター３３４、４３４を切り換えて、反対の位置にそれぞれ切り換わる。その結果、リザーバアンダーヘッド３５０は、流体ライン３４６、バルブ３３６及び流体ライン２２１を通って塗料バルブ５２０と連結される。加圧下の塗料は、ピストン３５４、４５４を左側に動かすようにアンダーヘッド３５０を流れ始め、前もってアンダーヘッド４５０に貯蔵された塗料を押し出し、流体ライン４４６、バルブ４３６及び流体ライン３４２を通ってディスペンサー２２２によって分配される。これらの段階は、例えば、色を変更するために、Ａ回路から塗料を洗い流す必要があるまで繰り返される。
【００２６】
ディスペンサー２２２への高電圧供給が中断する。バルブ５２０への空気供給が除去され、バルブ５２０を通りＡ回路への塗料の供給が中断する。それから、溶剤バルブ５２５が数秒のオーダーの時間で開き、ディスペンサー２２２は、バルブ７３６を通りディスペンサー２２２に供給するＡ回路から塗料を洗い流すために作動する。この目的のために、チェックバルブ５２５’、５２５’’が、バルブ５２５とバルブ７３６を連結するライン及びライン３４２にそれぞれ挿入される。バルブ５２５が閉じられると、空気バルブ５２７が数秒のオーダーの時間で開き、ディスペンサー２２２はバルブ５２７とディスペンサー２２２との間の回路の乾燥のため作動する。それから、アクチュエーター７３４は、Ｂ回路をディスペンサー２２２に連結するように回転ボール７７８を動かす。それから、高電圧が、ディスペンサー２２２と塗料Ｂ回路から分配される塗料によって塗装される被塗物に渡って回復する。空気がバルブ７２０に提供され、バルブ７２０で制御される塗料による塗装が始まる。
【００２７】
それから、回路Ａに残っている塗料は、溶剤バルブ６２０に空気を供給し、ダンプバルブ５２９を開くことによりＡ回路から洗い流される。それから、シリンダー２５２は、バルブ３３６、４３６の相補的な作動により付随した、例示では４つである、多数のサイクルを通じて作動する。これは、バルブ６２０を通して溶剤を供給し、Ａ回路をチェックバルブ５２５’’を通ってバルブ７３６まで溶剤で満たし、ダンプバルブ５２９を通りダンプタンク５２６をからにする。チェックバルブ５２５’及びチェックバルブ５２９’は、今記述された回路を超える溶剤の流れを防止する。それから、空気供給が、溶剤バルブ６２０から除去される。それから、ダンプラインは空にされ、続いて、溶剤バルブ５３１、空気バルブ５３３の作動により乾燥される。塗料バルブ５２０’は、空気信号の適用により作動され、それにより、塗料回路Ａをバルブ５２０’によって制御される塗料で満たす。シリンダー２５２内のピストン３３４、４３４の方向は、アクチュエーター３３４、４３４の相補的な作動に付随して、例示では４回である、多数回反転し、回路Ａをバルブ５２０’によって制御される塗料で満たし、次の塗料が、ディスペンサー２２２によって分配される。
【００２８】
図４及び５の左側のＡ回路が塗料を除去するために洗い流されると同時に、図４及び５の右側のＢ回路は、以下のように塗料を分配し始める。塗料は、溶剤バルブ８２０を有する共通のマニホールドの分離したバルブ７２０、７２０’、７２０’’を通じて供給される３つの異なる塗料の１つであって、流体管３２１を通ってそれぞれバルブ５３６、６３６のポート５３２、６３２に与えられる。それぞれバルブ５３６、６３６の入口ポート／出口ポート又は共通ポート５４４、６４４は、シリンダーリザーバ３５２の端でヘッド５５０、６５０の入口ポート／出口ポート５４８、６４８に連結される。連結ロッド３６４で接合したピストン５５４、６５４は、リザーバアンダーヘッド５５０、６５０をそれぞれ閉じる。低い超大気圧の圧縮空気パイロット信号は、シリンダー３５２の入力ポート３７０、３７２に与えられ、ピストン５５４、６５４の移動限度が検知される。
【００２９】
図４に図示した向きでの装置Ｂ構成要素において、バルブ７３６が図示されていない位置に動くとすぐに、ピストン５５４、６５４が、バルブ７２０から流体ライン３２１、バルブ６３６及び流体ライン６４６を通って流れ、空間アンダーヘッド６５０を満たす、加圧下の塗料によって右方向に移動すると、塗料が、アンダーヘッド５５０から供給される。これが起きると、塗料は、アンダーヘッド５５０から、流体ライン５４６、バルブ５３６、バルブ５３６の出口ポートに連結する流体ライン４４２、バルブ６２５’’、３方向バルブ７３６、溶剤バルブＡ／Ｂバルブ５２３及びトリガーバルブ５２２を通って、塗料ディスペンサー２２２に供給されている。
ピストン６５４が、ポート３７０の方への移動限度に達すると、４方向空気パイロットバルブ３７４は、シリンダー３５２内のポート３７０の開口にピストン６５４があることによって、パイロット出口ポート３７０’でわずかな圧力上昇を検知する。バルブ３７４は、バルブ５３６、６３６に関連したアクチュエーター５３４、６３４を切り換えて、反対の位置にそれぞれ切り換わる。その結果、リザーバアンダーヘッド５５０は、流体ライン５４６、バルブ５３６及び流体ライン３２１を通って塗料バルブ７２０と連結される。加圧下の塗料は、ピストン５５４、６５４を左側に動かすようにアンダーヘッド５５０を流れ始め、前もってアンダーヘッド６５０に貯蔵された塗料を押し出し、流体ライン６４６、バルブ６３６及び流体ライン５４２を通ってディスペンサー２２２によって分配される。これらの段階は、例えば、色を変更するために、Ａ回路から塗料を洗い流す必要があるまで繰り返される。
【００３０】
バルブ５２０’によって制御される塗料を分配し始める時に、ディスペンサー２２２への高電圧供給を中断する。バルブ７２０への空気供給が除去され、バルブ７２０を通るＢ回路への塗料の供給を中断する。それから、溶剤バルブ６２５が数秒のオーダーの時間で開き、ディスペンサー２２２は、バルブ７３６を通りディスペンサー２２２に供給するＢ回路から塗料を洗い流すために作動する。この目的のために、チェックバルブ６２５’、６２５’’が、バルブ６２５とバルブ７３６を連結するライン及びライン４４２にそれぞれ挿入される。バルブ６２５が一度閉じられると、空気バルブ６２７が数秒のオーダーの時間で開き、ディスペンサー２２２はバルブ６２７とディスペンサー２２２との間の回路の乾燥のため作動する。それから、アクチュエーター７３４は、Ａ回路をディスペンサー２２２に連結するように回転ボール７７８を動かす。それから、高電圧が、ディスペンサー２２２と塗料Ａ回路から分配される塗料によって塗装される被塗物に渡って回復する。空気がバルブ５２０’に提供され、バルブ５２０’で制御される塗料による塗装が始まる。
【００３１】
それから、回路Ｂに残っている塗料は、溶剤バルブ８２０に空気を供給し、ダンプバルブ６２９を開くことによりＢ回路から洗い流される。それから、シリンダー３５２は、バルブ５３６、６３６の相補的な作動により付随した、例示では４つである、多数のサイクルを通じて作動する。これは、バルブ８２０を通る溶剤供給になり、Ｂ回路をチェックバルブ６２５’’を通ってバルブ７３６まで溶剤で満たし、ダンプバルブ６２９を通してダンプタンク６２６を空にする。チェックバルブ６２５’及びチェックバルブ６２９’は、今記述された回路を超える溶剤の流れを防止する。それから、空気供給は、溶剤バルブ８２０から除去される。それから、ダンプラインは空にされ、連続的に、溶剤バルブ６３１、空気バルブ６３３の作動により乾燥される。塗料バルブ７２０’は、空気信号の適用により作動され、それにより、塗料回路Ｂをバルブ７２０’によって制御される塗料で満たす。シリンダー３５２内のピストン５３４、６３４の方向は、アクチュエーター５３４、６３４の相補的な作動に付随して、例示では４回である、多数回反転し、回路Ｂをバルブ７２０’によって制御される塗料で満たし、次の塗料が、ディスペンサー２２２によって分配される。
【００３２】
図１及び２の実施例と同じく、ハウジング３８０、４８０、５８０、６８０、７８０の高電圧ポートと低電圧ポートを絶縁する手段としてそれぞれバルブ３３６、４３６、５３６、６３６、７３６のハウジング３８０、４８０、５８０、６８０、７８０内で循環させ、かつハウジング３８０、４８０、５８０、６８０、７８０の内面及び移動構成要素３７８、４７８の表面から塗料フィルムを洗い落とすための非導電性溶剤用の入口ポートマニホールド２９９、入口ポート３００、出口ポートマニホールド３０１及び出口ポート３０２が、それぞれバルブ３３６、４３６、５３６、６３６、７３６のハウジング３８０、４８０、５８０、６８０、７８０内に備えられる。
プログラマブルロジックコントローラ(PLC) 等の適当な工程制御装置（図示せず）が、図４及び５の装置によって行われる塗装及び洗い流し工程を制御するために備えられる。前述のように洗い流すＡ及びＢ装置は、バルブ７３６、５２３、５２２又はディスペンサー２２２から塗料を洗い流さない。独立した溶剤（水）供給７４０は、溶剤Ａ／Ｂバルブ５２３に連結される。これらの構成要素は、Ａ及びＢ装置の出力の高静電電位側にあるので、供給部７４０は接地から絶縁される。Ａ色の分配が終わった直後は、バルブ７３６アクチュエーター７３４は、一時的に図示された“Ａ”位置に残り、Ｂ色の分配が終わったすぐは、“Ｂ”位置に残る。溶剤がＡ又はＢ装置に満たされると、いくらかは、バルブ７３６及びダンプバルブ５２４を通ってダンプタンクに流れる。再び、ダンプタンク４２６は接地され、そして、導電性塗料の残りが、洗い流しサイクルの終わりで、ダンプタンクに延びる管内に残るので、ダンプタンクに延びる管に乾燥空気を通し、装置の完全な絶縁を維持する必要がある。代わりに、ダンプタンクに延びる管は、例えば、12インチ（約31センチ）の空気ギャップによって、地面から絶縁される。それから、アクチュエーター７３４は、Ａ又はＢ装置“オフライン(off-line)”を洗い流し続けるように切り換わる。構成要素５２３、５２２及び２２２の残っているものの洗い流しは、溶剤供給７４０からバルブ５２３を通ってなされる。
【００３３】
図６に示す本発明の実施例において、２つの３方向バルブ８３６、９３６及び複動シリンダーリザーバ４５２が使用される。塗料が、図示するように、流体の導管４２１を通り、それぞれバルブ８３６、９３６のポート８３２、９３２が与えられる。バルブ８３６、９３６の入口ポート／出口ポート又は共通のポート８４４、９４４は、それぞれシリンダーリザーバ４５２の端でヘッド８５０、９５０の入口ポート／出口ポート８４８、９４８と連結される。連結ロッド４６４で接合されたピストン８５４、９５４はそれぞれリザーバアンダーヘッド８５０、９５０をふさぐ。低い超大気圧の圧縮空気パイロット信号が、シリンダー４５２の入力ポート４７０、４７２に与えられ、ピストン８５４、９５４の移動距離限界を検知する。入口ポートマニホールド３９９、入口ポート４００、出口ポートマニホールド４０１、出口ポート４０２は、非導電性溶剤を、バルブボール８７８、９７８のまわり、及びそれぞれバルブ８３６、９３６のハウジング８８０、９８０の内側を循環させる。
【００３４】
装置は、一般的に、例えば、色を変更する前に装置を洗い流す間を除いて、前述した図２に図示した装置と同じ方法で機能する。図６に図示した装置において、それぞれバルブ８３６、９３６の共通ポート８４４、９４４とそれぞれヘッド８５０、９５０のポート８４８、９４８との間に延びる流体管８４６、９４６は、それぞれ対向して設置された迅速切断装置８５１、８５３；９５１、９５３を備える。図６の装置の洗い流しの間、シリンダーリザーバ４５２は、回路から取り除かれ、その中に残っている塗料は再利用されるか、又は、その後の使用のため保管される。迅速切断装置は一緒に連結され、洗い流し工程が、装置にシリンダーリザーバ４５２なしで行われる。これは、実質的に、装置の洗い流し時間を減少させる。装置が洗い流され、例えば、図示した回路の一部又は全部を通る圧縮空気を通すことにより、必要ならば乾燥された後、同じシリンダーリザーバ４５２又は別のシリンダーリザーバが回路に連結され、塗装を再開する。置換シリンダーリザーバは、所望の塗料で前もって充満されるか、又は、次の塗装分配サイクルの開始の前に元の場所で充満されるかどちらかである。追加の迅速切断装置８５７、８５９及び９６１が、シリンダーリザーバ４５２の交換の補助のため、パイロット空気管及びディスペンサーへの塗料管に与えられる。
【００３５】
バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６の構造が、特に、図６乃至図９を参照してここに説明される。これらのバルブは同じなので、説明はバルブ３３６についてである。
バルブ３３６は、ほぼ球形のボール３７８を移動可能に支持し、収容するハンドル３８０を含むボールバルブである。ボール３７８は、ほぼ直立した環状円筒形ベアリング軸１０００の上に取り付けられ、軸１０００は、ハウジング３８０内に備えられたほぼ直立した環状円筒形通路１００２を通って延びる。シール保持器１００４、１００６は、半径方向外側に延びる保持カラー１００８を備える。バルブシール保持器１００４、１００６は、それぞれポート３３２、３４０を与える。保持器１００４、１００６は、また、その面する表面１０１２、１０１４にレリーフ１０１０を備える。レリーフ１０１０は、２つの構成要素１０１６、１０１８バルブシールを収容する。構成要素１０１６は、各々の構成要素の半径方向内部構成要素である。構成要素１０１８は、各々の構成要素の半径方向外部構成要素である。Ｏリングを有する溝１０２０が、シール構成要素１０１６、１０１８の隣接した表面の間に与えられる。Ｏリングを有する溝１０２２が、シール構成要素１０１６の隣接した表面と保持器１００４、１００６との間に与えられる。Ｏリングを有する溝１０２４、１０２５が、シール構成要素１０１８の隣接した表面と保持器１００４、１００６との間に与えられる。Ｏリングを有する溝１０２６が、保持器１００４、１００６の隣接した表面とハウジング３８０との間に与えられる。Ｏリングを有する溝１０２８が、半径方向に外側に延びる保持カラー１０３０に隣接した軸１０００のまわりに延びる。
【００３６】
ネジ切られた保持ナット１０３２、１０３４、１０３６が、ハウジング３８０にあるネジ及びカラー１０３０、１００８と協働し、それぞれ軸１０００、シール保持器１００４及びシール保持器１００６をハウジング３８０に固定する。開口１０３８が、ハウジング３８０内にアクチュエーター３３４軸（図示せず）のために与えられる。アクチュエーター３３４軸の端は、ボール３７８に形成されたアンダーカットされたスロットに係合するように形成される。Ｏリングを有する溝１０４２が、ボール３７８に形成された中央ソケット１０４４のまわりに延び、軸１０００の上端を受ける。軸１０００は、ハウジング３８０内のボール３７８の回転軸線に実質的に沿って延びる通路１０４６を備える。通路１０４６は、軸１０００の内部でＴ字形で終わる。Ｔ字形の端は、軸１０００の表面に正反対の向きの開口１０４８、１０５０に延びる。Ｏリングシールを有するレリーフ１０５２が、開口１０４８、１０５０の回りに与えられる。ボール３７８は、単一通路１０５４を備える。通路１０５４は、軸１０００上でボール３７８の軸線のほぼ半径方向に延び、ポート３３２又はポート３４０のどちらかを選択的に、軸１０００の遠位端にあるポート３４４と連結する。
【００３７】
溝１０２８の上に軸１０００と通路１００２との間のわずかな隙間は、ハウジング３８０の内面とボール３７８との間の空間を流れる非導電性溶剤のための溶剤管となり、溶剤は、バルブ３３６の軸１０００の遠位端で出口ポート３０２を通って出る。溶剤は、図８及び図９に示すハウジング３８０内のポート３００を通って供給される。ポート３０２を通って抜き取られた溶剤は、例えば、沈澱フィルター（図示せず）を通って、そこから塗料を濾過し、溶剤を再利用する。ポート３００を通って供給された溶剤は、ハウジング３８０内側の隙間１０６０を満たす。この方法で、ほぼきれいな溶剤が、ボール３７８のまわりの連続的に循環し、非絶縁性塗料の残りを、ボール３７８の隣接した表面及びハウジング３８０から洗浄する。
【００３８】
ボール３７８が、アクチュエーター３３４によって、その休止位置の間で回転すると、ボール３７８の表面は、非導電性溶剤に浸り、非絶縁性材料をボールから洗い落とし、高電圧塗料ポート３４０から低電圧塗料ポート３３２への電流の伝導を最小にし、バルブ３３６の完全電圧遮断性を維持する。ボール３７８が、２つの休止方向の間を回転すると、いくらかの溶剤が、必ず通路１０５４に入り、切換が終わるとき、塗料と一緒に分配される。かくして、塗料、ディスペンサー及び被塗物は少量の溶剤に耐性を有しなければならない。
本発明によって作られる別のバルブ１３３６（図９）において、ハウジング１３８０が、ほぼ球形のボール１３７８を移動可能に支持し、収容する。ボール１３７８は、ほぼ直立した環状円筒形ベアリング軸１１００の上に取り付けられ、軸１０００は、ハウジング３８０内に備えられたほぼ直立した環状円筒形孔１１０２を通って延びる。シール保持器１１０４、１１０６は、ハウジング１３８０内にネジ切りされる。バルブシール保持器１１０４、１１０６が、それぞれポート３３２、３４０を有する。保持器１１０４、１１０６は、これらの面する表面１１１２、１１１４にレリーフ１１１０を備える。レリーフ１１１０は、バルブシール１１１６を収容する。Ｏリングを有する溝１１２０、１１２２が、シール１１１６の隣接した表面と保持器１１０４、１１０６との間に与えられる。
【００３９】
軸１１００は、ハウジング１３８０内のボール１３７８の回転軸線に実質的に沿って延びる通路１１４６を備える。通路１１４６は、軸１１００の内部でＴ字形で終わる。Ｔ字形の端は、軸１０００の表面に正反対の向きの開口１１４８、１１５０に延びる。レリーフ１１５２が、開口１１４８、１１５０の回りに与えられる。シール挿入物１１５３は、裏当て(backing) 弾力性Ｏリングを備え、ボール１３７８に形成された中央ソケット１１４２に対して外側にシール挿入物を付勢し、軸１１００の上端を受ける。通路１１５４は、軸１１００上でボール１３７８の軸線のほぼ半径方向に延び、ポート３３２又はポート３４０のどちらかを選択的に、軸１１００の遠位端にあるポート３４４（図１０に示されず）と連結する。
【００４０】
非導電性溶剤は、ハウジング１３８０内のポート３００を通って供給され、ハウジング１３８０内のポート３０２を通って抜き取られ、そこから、例えば、沈澱フィルター（図１１乃至１３）を通って、そこから塗料を濾過し、溶剤を再利用する。ポート３００を通って供給された溶剤は、シール保持器１１０４、１１０６内にある狭い環状の溝１１６２を通って、かなり高い速度で、ボール１３７８の表面の方へ半径方向に流れる。ボール１３７８が、その位置の間を回転すると、非導電性溶剤は、ボール１３７８の塗料ベアリング表面に対して向けられる。この方法で、ほぼきれいな溶剤が、ボール１３７８のまわりの連続的に循環し、非絶縁性塗料の残りを、ボールの表面及びハウジング１３８０の内面から洗浄し、バルブ１３３６の完全電圧遮断性を維持する。
【００４１】
ボール１３７８が、その休止の間を回転すると、いくらかの溶剤が、必ず通路１１５４に入る。かくして、塗料、ディスペンサー及び被塗物は少量の溶剤に耐性を有しなければならない。
電圧が、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６構成要素及び関連する付属品、そして、流体管のような定着物、シリンダーリザーバ５２、１５２、２５２、３５２、４５２、、ピストン５４、１５４、２５４、３５４、４５４、５５４、６５４、８５４、９５４等によりブロックされるので、これらは、適切な非導電性材料で作られなければならない。限定するものでなく、例として、バルブハウジング、バルブボール、他の可動バルブ構成要素、シリンダーリザーバ及びピストンは、デルリン(Delrin)（登録商標）アセタール合成樹脂で作られ、ナイロン及びテフロン(Teflon)（登録商標）ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)も、適している。デルリン(Delrin)（登録商標）合成樹脂は、その機械的強さ、溶剤に対する耐性、温度耐性から選ばれ、これは、高温の塗料が分配されても、非導電性という電気特性を有することを考慮したものである。図示するようなボールバルブシート１０１６、１０１８、１１１６は、PTFEで作られ、LNP Engineering Plastics,Inc.,475 Creamery Way,Exton,PA 19341 から購入できるThermocomp FP-EC 1004 のような半導体材料も使用される。これらのシートに半導体材料を使用することは、電気エネルギーをシート１０１６、１０１８、１１１６とボール３７８、１３７８の間の接触領域に分配するのに役立ち、ボールとシートとの間の接触領域を横切ってアークすることを防ぐ。このようなアークは、ボールの燃焼及び電圧ブロックの低下となる。静的(static)Ｏリングシールは、例として、Viton （登録商標）合成ゴムで作られる。動的(dynamic) Ｏリングシールは、例として、Kalrez（登録商標）合成ゴムで作られる。
【００４２】
図１１を参照すると、図１乃至６に図示された装置の使用のための溶剤循環装置は、例として、隔壁ポンプ１４００、溶剤入口ポート９９、１９９、２９９、３９９及び出口ポート１０１、２０１、３０１、４０１マニホールド、例えば３乃至５ガロン( 約11.4乃至約18.9リットル) の容量を有する溶剤供給用のリザーバ１４０２及び隔壁ポンプ１４００の入口ポート１４０６又は出口ポート１４０８（出口ポートが好ましい）のカートリッジフィルター１４０４を含む。ポンプ１４００が、リザーバ１４０２の頂部から溶剤を引き、引かれた溶剤をフィルター１４０４を通し、その中を通った固体を取り除き、入口ポートマニホールド９９、１９９、２９９、３９９を通って、バルブハウジング８０、１８０、２８０、３８０、４８０、５８０、６８０、７８０、８８０、９８０、１３８０のいくつかのコネクション１００、２００、３００、４００、５００へ、いくつかのコネクション１０２、２０２、３０２、４０２へ行き、出口ポートマニホールド１０１、２０１、３０１、４０１を通って、リザーバ１４０２の入口ポート１４１０に戻ってくる。リザーバ１４０２は、その戻り部にスクリーンを含み、速度及び乱れを減少させ、戻ってくる溶剤流からリザーバ１４０２の底部に固体１４１４を沈澱させる。リザーバ１４０２の底部の排水口１４１６は、沈澱した塗料固体１４１４を定期的に取り除く。
【００４３】
図１２を参照すると、図１乃至６に図示された装置の使用のための溶剤循環装置は、例として、隔壁ポンプ１４００、溶剤入口ポート９９、１９９、２９９、３９９及び出口ポート１０１、２０１、３０１、４０１マニホールド、例えば３乃至５ガロン( 約11.4乃至約18.9リットル) の容量を有する溶剤供給用のリザーバ１４０２及びリザーバ１４０２の入口ポート１４１０にあるカートリッジフィルター１４０４を含む。ポンプ１４００が、リザーバ１４０２の頂部から溶剤を引き、引かれた溶剤をフィルター１４０４を通し、その中を通った固体を取り除き、入口ポートマニホールド９９、１９９、２９９、３９９を通って、バルブハウジング８０、１８０、２８０、３８０、４８０、５８０、６８０、７８０、８８０、９８０、１３８０のいくつかのコネクション１００、２００、３００、４００、５００へ、いくつかのコネクション１０２、２０２、３０２、４０２へ行き、出口ポートマニホールド１０１、２０１、３０１、４０１を通って、リザーバ１４０２の入口ポート１４１０に戻ってくる。フィルター１４０４は、適当な技術により回復できる。例えば、フィルター１４０４は、使い捨てカートリッジを有し、又は、その中に捕らえられた塗料の残りを取り除くために洗浄できるカートリッジを有する。リザーバ１４０２は、その戻り部にスクリーンを含み、速度及び乱れを減少させ、戻ってくる溶剤流からリザーバ１４０２の底部に固体１４１４を沈澱させる。リザーバ１４０２の底部の排水口１４１６は、沈澱した塗料固体１４１４を定期的に取り除く。
【００４４】
本発明による別の濾過装置が図１３に示される。この装置は、溶剤が浸透できるバリア１５２２の頂部を越えたバリア１５２２によって分けられた供給室１５１８及び戻り室１５２０を有するリザーバ１５０２を使用する。溶剤の供給及び戻り回路、そして、両室１５１８、１５２０は、最初にバリア１５２２の高さまで満たされる。ポンプ１５００が、供給室１５１８から溶剤を引き、戻り室１５２０に返すと、その速度及び乱れは、減少する。溶剤は、溶剤流によって運ばれた固体１５１４は、戻り室１５２０に残り、戻り室１５２０の底部にある排水口１５１６を通って定期的に戻り室１５２０から排出される戻り室１５２０に十分に再び入る。
ボール７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８、６７８、７７８、８７８、９７８、１３７８に対する洗い流し溶剤の速度が、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、７３６、８３６、９３６のデザインによって十分に高く、溶剤が、十分に非導電的であれば、溶剤の化学的性質は、あまり重要でない（100MΩ-cm 又はそれ以上) 。溶剤の速度は、実際に溶剤に特に溶解可能な塗料でなくとも、バルブボールの表面及びハウジングから塗料の残りを取り除くために、十分大きいのが良い。このような状況下で、塗料は、溶剤に分散せず、フィルター及びリザーバは、実質的にすべての塗料を捕まえることができると良く、これは、溶剤の寿命を長くする。しかし、このようなバルブ設計、バルブ及び溶剤の流体力学の状態で、溶剤の速度のみでバルブの表面から塗料の残りを剥がせないならば、洗い流し溶剤の化学的性質が考慮される。
【００４５】
洗い流し溶剤は、ボール７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８、６７８、７７８、８７８、９７８及び１３７８の表面から塗料フィルムを溶かし、ボール付近から塗料残留物を取り除き、高電圧ポート４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０、９４０を低電圧ポート３２、１３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７３２、８３２、９３２から絶縁しバルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６の内側のこれらのポートの間を流れる電流の量を最小にする。かくして、溶剤は、高い電気抵抗（100MΩ-cm 又はそれ以上) を有しなければならず、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６の内側で、絶縁媒体として作用し、接地されたポート３２、１３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７３２、８３２、９３２と高電圧に連結されたポート４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０、９４０との間の電流を最小にする。高電圧ポート４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０、９４０と低電圧ポート３２、１３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７３２、８３２、９３２との間でアークすることは、これらのポートの間に十分に分離した距離を与えることによって防止される。これらのポートの間の空間を満たした溶剤は絶縁耐力を有していなければならない。絶縁耐力は、ポートを分離している距離によって分けられたポートの間の電位差より高い。
【００４６】
これは、ボール７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８、６７８、７７８、９７８、１３７８の表面から塗料フィルムの十分な洗浄を達成し、電流の漏れ及びポート４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０、９４０とポート３２、１３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７３２、８３２、９３２との間のアークを最小にする適当な溶剤を決定する重要な問題を提案する。バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６が切り換わるとき、少量の塗料が、循環している非導電性溶剤に移る。この少量の塗料は、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６を通って循環し、溶剤リザーバに戻り、濾過される溶剤によってボール／シート付近から素早く取り除かねばならない。しかし、十分な洗浄特性（ボール表面から塗料被膜を速やかに溶かす）を示す溶剤は、一般的に絶縁性が低い。絶縁性の低い溶剤は、もちろん、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６の内側で大きい電流を起こすので避けなければならない。
【００４７】
良い溶剤の特性は、溶剤が、塗料と混ざったとき、塗料を小さな粒子にし、これらの小さな粒子を懸濁させたままにすることである。溶剤が静止しているとき、小さな粒子は、その大きな質量により溶剤の中に沈澱する。塗料の固体は、懸濁状態を終えて、溶剤リザーバの底にかなり急速に沈澱し、それらは溶剤リザーバから定期的に排出され、かくして、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６の数百回の切換で必ず発生する溶剤の汚れを最小にする。しかし、溶剤は、バルブハウジング及びボールの表面から塗料を洗うことができなければならない。それゆえ、溶剤は３つの基準を満たさなければならない。（１）ボール７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８、６７８、７７８、９７８、１３７８及びシート１０１６、１０１８、１１１６付近から素早く塗料の残りを洗い落とす十分な洗浄力。（２）バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６の内側での電流を最小にする、比較的高いバルク電気抵抗（100MΩ-cm 又はそれ以上) 。（３）溶剤の電気抵抗の急激な減少を可能な範囲まで避けるために、静止状態で、塗料をいつまでも懸濁させる最小能力。
【００４８】
ベンチ(bench) 実験が、特別な塗料の処方に適当な溶剤を決めることができる。この実験の例は、図１４ａ乃至ｃに示されている。図１４ａ乃至ｃは、溶剤を含む３つのビーカー１５３０、１５３２、１５３４を図示する。電圧ブロックに使用される特定の塗料の試料をピペットで取り、何滴かを、テストされる溶剤の入った各々のビーカーに落とす。結果は、塗料が、どのように反応するかを示す。
テストされる塗装の滴１５３６（ここでは、PPG Coating 製造のブライトホワイトDWB9753 を使用）が、芳香族化合物溶剤、例えば、キシレン又はトルエン、を含む第一のビーカー１５３０に落とされる。塗料の滴は、そのまま残り、特に、溶剤に全く混ざらない。これは、低い洗浄能力を示す。かくして、ビーカー１５３０内の芳香族化合物溶剤は、第二、第三の基準を満たすが、第一の基準を満たさない。塗料の滴が、より導電性のある溶剤（例えば、アルコール、ケトン、アセテート）を含む第二の溶剤に落とされると、滴は、すぐに懸濁し、溶解する。ビーカー１５３２の活性溶剤は、第一の基準を満たすが、第二及び第三の基準を満たさない。塗装の滴を芳香族化合物溶剤及び活性溶剤の混合液を含む第三のビーカー１５３４に落とすと、最も良い効果が達成される。例えば、ビーカー１５３４内の溶剤は、80% キシレン及び20% ｎブチルアルコールである。ビーカー１５３４内の混合液は、濁っており、又、くすんでいるが、塗料の固体沈澱物１５３８は、ビーカー１５３４の底部の現れる。溶剤の洗浄能力は、ボール７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８、６７８、７７８、９７８、１３７８及びシート１０１６、１０１８、１１１６の領域から、塗料の残りを素早く取り除くのに十分であり、そして、溶剤は、十分大きいバルク電気抵抗を有し、塗料への溶解度は、懸濁液が静止ゾーンに達すると、塗料固体の少なくとも大部分を非常に迅速に、懸濁しなくするに十分に低い。
【００４９】
始め、循環する非導電性溶剤の抵抗は、一般的に高い（100MΩ-cm 又はそれ以上) 。バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６が切り換えられる毎に、より多くの非絶縁性塗料が循環する非導電性溶剤に加わり、この溶剤の抵抗を減少させる。あるときに、溶剤は、電圧ブロックをするには、あまりに導電的になる（抵抗約1MΩ-cm ）。このようなとき、溶剤を新たな（汚れていない）溶剤に交換しなければならない。溶剤の寿命を延ばすことは重要であり、これは、バルブの切換の間、溶剤に移る塗料の量を最小にするバルブ設計によってなされ、シートで溶剤に塗料が漏れるのを防止し、効率の良い濾過装置を使用し、溶剤から固体粒子及び塗料の汚れとして加えられた他の導電性流体を濾過する。
【００５０】
図１５は、図１４ａ乃至ｃの塗料を使用した導電性テストの結果のグラフを示す。例示した溶剤は、80% トルエンと20% ｎブチルアルコールの混合液で、両方とも種々の溶剤供給者から手に入れられる。図１５に示したテストにおいて、塗料供給は、接地され、ディスペンサーは、-100kV-DC であった。電源からの電流は、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６の数百回のサイクルの間、モニターされ、記録された。定常電流が、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６の切り換えの間流れる。ピーク電流は、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６が切り換わるときに、瞬間的に流れる電流である。定常電流をできるだけ低く保ち、分配作動中、分配装置の高電位を維持することが重要である。ピーク電流（大きさ、持続時間ともに）を最小にし、ボール７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８、６７８、７７８、９７８、１３７８及びシート１０１６、１０１８、１１１６の表面を横切るアークを減らすことも、等しく重要であり、これは、最終的に、ボールの隣接したシーリング表面の機械的故障という結果になる。
【００５１】
テスト中、溶剤のバルク抵抗は、例えば、ITW Ransburg社  320 Phillips Avenue,Toledo,Ohio 43612 から購入できるITW Ransburgモデル70408 ペイント抵抗メーターを使用して、モニターされる。塗料溶媒（ここでは水）が、溶剤に混ざれば混ざるほど、塗料固体が、溶剤に懸濁すればするほど、溶剤の抵抗は、バルブ３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１３３６の数百回のサイクルで、緩やかに下がる。しかし、このタイプの電圧ブロックを使用した、一般的な静電塗装操作において、約５００回の切換が、生産シフトの間に起きる。シフトの終わりで、塗料沈澱物及び溶剤の一部は、取り除かれ、新しい溶剤が、補充のため加えられる。溶剤から塗料固体を剥がすことを助けるために使用されるフィルターが取り除かれ、適当な溶剤ですすぎ落とされ、再利用されるか、交換される。毎日の溶剤の交換のための操作コストは数ドル（数百円）であろう。
【００５２】
このテストは、特定の塗装操作の特定の条件を満たす種々の溶媒に、種々の合成樹脂構造を含む、乳濁、分散、溶解のような、種々のタイプの塗装の使用に簡単に適合する。
記述された方法及び装置は、水性塗装での使用に限られず、高い導電性又は半導電性の塗料溶媒、又は高い導電性を有する金属のような顔料を含む塗装でも使用できる。ここで記述された溶剤の融和性テストは、他の多くの導電性塗装にも同様に適用できる。
第１６乃至２２図に示す本発明の他の実施形態にあっては、ほぼ直円筒形あるいはドラム状の四方向バルブ本体１５５０がほぼ直円筒形の内部１５５４を有するバルブハウジング１５５２ないに回転自在に収容されている。該ハウジング１５５２は、側壁部分１５５６および二つの端壁部分１５５８、１５６０を含む。正方形の横断面を有する駆動シャフト１５６２は、本体１５５０内にそれと相補的な形状に形成された通路１５６４を通って伸びる。駆動シャフトの円形の断面の端部１５６２は、適当なベアリングに１５６５によって端壁部分１５５８、１５６０内に回転自在に取り付けられる。側壁１５５６には、周方向に等間隔で配置された四つの塗料用ポート１５６６、１５６８、１５７０、１５７２が設けられ、これらはすべて同じ形状であるため、ここではその一つのみを詳細に説明する。
【００５３】
ポート１５６６は、シール１５７４、シール保持器１５７６、および保持器ハウジング１５７８によって画定される。バルブ本体１５５０の中央部分１５８６で物理的に該本体の外表面に当接するシール１５７４の内側凹表面１５８４は、シャフト１５６２の幾何学的中心からシャフト１５６２の軸１５８７から垂直方向外側に向かって側壁１５５６の内表面に至るまでの距離に等しい半径を有する球形の表面である。バルブ本体１５５０の中央部分１５８６の外表面もまた、同じ半径を持ち、軸１５８７の長さの中点を中心とする球形の表面である。このような構成とするのは、バルブ１５８８の組み立てを容易にするためである。この構成によって、また、効果的かつ自動的に重なり合うバルブシール１５７４、１５８４、１５８６が得られる。すなわち、シール１５７４、１５８４、１５８６は、使用してもその効率が劣化することはなく、むしろバルブ１５８８を使用するほど改善されることとなろう。
【００５４】
第１７ａ−ｃ図は、シール、シール保持器、および保持器ハウジングの他の実施形態を示す。第１７ａ図では、シール１５７４’とシール保持器１５７６’の間の溝１６００’内に単一のＯリング１６０６’が設けられる。第１７ｂ図では、シール保持器１５７６’’のシール１５７４’’の後側に面する表面に直方形の断面を有する環状空隙が設けられ、それによって装荷されたシール１５７４’’がその中央とその周部分にくる構成となっている。第１７ｃ図に示す実施形態では、Ｏリング状シール１６０６’’’および１６０８’’’は、溝１６００’’’、１６０２’’’内に設けられ、バルブ本体１５５０の中央部分１５８６に直接当接する。
中央部分１５８６は、シール１５７４の表面１５８４の先の溝１５８５および１５８７で、バルブ本体１５５０のほぼ直円筒状の端部分１５９０に合体する。側壁部分１５５６の共働面と各端壁部分１５５８、１５６０の間には環状溝１５９２が設けられる。各溝１５９２には、例えば超高分子量（ＵＨＭＷ）高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製で周方向に対してほぼＵ字形を示すジャケット１５９６と完全に開いて広がった状態で該ジャケット１５９６を保持するための円形断面のヴィトン（商品名）Ｏリング１５９８からなる環状シール１５９４が収容される。この形状のシールは、例えば、カリフォルニア州９２７０７７−３３９８サンタアナ、ウェスト・ワーナー通り６２０、バル・シール・エンジニアリングＣｏ．Ｉｎｃ．から発売されている。
【００５５】
シール保持器１５７６には、ポート１５６６の開ポート部１６０４と同心状の二つの溝１６００、１６０２が設けられる。各溝１６００、１６０２には、それぞれＯリング１６０６、１６８８が設けられ、シール１５７４の後表面に当接して該ポート１５６６をＯリング１６０６の前に径方向外側に伸びる空間に対して密閉する。シール保持器１５７６は、保持器ハウジング１５７８内に褶動自在に受けられる。保持器１５７６とハウジング１５７８の間の環状空間１６１２内には波形ばね１６１０が配置され、シール１５７４を付勢してバルブ本体１５５０の中央部分１５８６と密接に接触して密閉状態を生じるように作用する。波形ばね１６１０は、一例としてステンレス鋼でつくられ、例えば、イリノイ州６００９０ホィーリング、ジルマン通り３８５、スモーリー・スチール・リングＣｏ．から発売されている。保持器ハウジング１５７８には、そのために側壁１５５６に設けられた開ポート部１６１４にはねじ溝が切られる。
【００５６】
バルブ本体１５５０には周方向に隣接するポート１５６６、１５６８と１５７０、１５７２または１５６６、１５７２と１５６８、１５７０を選択的に接続するために通路１６１６、１６１８が設けられる。バルブ本体１５５０、側壁部分１５５６、端壁部分１５５８、１５６０、シール１５７４、シール保持器１５７６、およびハウジング１５７８は、すべてデルリン（登録商標）樹脂等で形成することができるが、雲母をベースにした塗料などきわめて研磨性の高い塗料にはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはトルロン樹脂（登録商標）などがより適しているかもしれない。
側壁部分１５５６には溶剤／電圧ブロック媒質の入口ポート１６２０および出口ポート１６２２が対となって設けられる。該対のポート１６２０、１６２２は、隣接する塗料用ポート１５６６、１５６８、１５７０、１５７２の間で側壁部分１５５６の周方向に等間隔で設けられる。ただし、側壁部分１５５６の軸方向に関しては、ポート１６２０は端壁部分１５５８に向かってずれており、またポート１６２２は端壁部分１５６０に向かってずれている。該ポート１６２０、１６２２は、バルブ本体１５５０上の溝１５８５の位置でハウジング１５５２の内部１５５４にまで開ポートしている。この構成によって、溶剤／電圧ブロック媒質は、バルブ１５８８の作動中が作動すると、ポート１６２０と１６２２の間の部分１５８６を連続的に洗浄し、部分１５８６の表面上のすべての塗料残留物を洗い流すことができる。
【００５７】
ポート１５６６は、既に記載したような種類の接地された適当な塗料源に連結される。ポート１５７０は、既に記載したような種類の適当な塗料ディスペンサー１６２８に連結される。
バルブ１５８８の二つの入力／出力ポート１５６８、１５７２は、既に概要を記載した種類の複動シリンダーリザーバ１６４０の二つの入力／出力ポート１６３６、１６３８にそれぞれ連結される。図示しないが、ポート１６３６、１６３８の下のリザーバの円筒状の壁１６３７、１６３９は、磨耗抵抗性を高めるために例えばステンレス鋼のスリーブで裏打ちすることができる。該スリーブは、もちろん、ピストン１６４１、１６４３、ピストンロッド１６４５、およびリザーバ１６４０の中央部分１６４７を形成する材料によって互いに電気的に絶縁されている。シャフト１５６２に連結された回転アクチュエーター１６４２は、通路１６１６が通じるポート１５６６と通路１６１８が通じるポート１５７２、１５７０を連結する位置（図示せず）と通路１６１８の通じるポート１５６６、１５７２と通路１６１６の通じるポート１５６８、１５７０を連結する位置（図示）の間でバルブ本体１５５０を駆動するように作動する。アクチュエーター１６４２は、例えば、インデアナ州４６２２６インデアナポリス、イースト３３番街８７４６のアイザック・フルイド・パワー・エキップメントＣｏ．が発売しているターンアクト回転羽式空気圧アクチュエーター（商品名）とすることができる。アクチュエーター１６４２は、例えば、ミシガン州４８３９３−７０１１ウィクソム、ベック通り３０５６９、ＰＯボックス１１１、ＭＡＣバルブＩｎｃ．が発売している１８０３０４−６１２−０３０４型バルブなどの３位置−中央排出バルブ１６４４を用いて制御することができる。この主の中央排出バルブは、バルブ本体１５５０の１／４回転の終わりごとにアクチュエーターから駆動用空気を抜くことができる。これによって、バルブ１５８８が上に述べた二つの位置の間で切り替わる動作の速度が大幅に高められる。この動作の高速化によって、塗料のディスペンサー１６２８に連結された高電位電源１６４６とバルブ１５８８を通る接地電位の間に流れる電流パルスのピークが低くなり、電流パルスのパルス幅が狭くなる。
【００５８】
第１６図に最もよく示されるように、側壁部分１５５６の外表面上には、オプションとして例えば側壁部分１５５６の全高にわたって伸びるコロナ・シールド１６５０を設け、電源１６４６によって多少とも連続して高静電電位に維持されるポート１５７０とバルブ１５８８の動作によって交互にほぼ接地電位に切り替えられる隣接するポート１５６８および１５７２の間の表面上での距離を大きくするすることができる。同様に、コロナ・シールド１６５２を、バルブ１５８８の動作によって交互に高静電電位に切り替えられるポート１５６８および１５７２と多少とも連続してほぼ接地電位に維持されるポート１５６６の間に設けることもできる。
第１９及び２０図に示すバルブの他の実施形態にあっては、四方向バルブ本体１５５０’は、ほぼ直円柱形の内部１５５４’を有するバルブハウジング１５５２’内に回転自在に取り付けられる。この実施形態にあっては、第１６乃至１８図の実施形態の溶剤／電圧ブロック媒質の入口ポート１６２０と溶剤／電圧ブロック媒質の出口ポート１６２２の代わりに形状がやや異なる溶剤／電圧ブロック媒質の入口ポート１６２０’と溶剤／電圧ブロック媒質の出口ポート１６２２’が用いられる。ポート１６２０’と１６２２’の径方向内側に伸びる部分は、ポート１６２０’、１６２２’のほぼ円形の断面をもつねじ溝の切られた外側部分と交差する例えば半径が約．０５７インチ（約１．４ｍｍ）、１．２５インチ（約３．２ｍｍ）の弧状の低い有蓋路１６１９’の形状に形成される。このような形状にすることで、溶剤／電圧ブロック媒質がバルブ内部の周囲によりよく分配され、塗料が特定のバルブ表面に蓄積される可能性が減少し、洗浄がよりよく行なわれる。溶剤／電圧ブロック媒質のバルブ内部の周囲での分配をさらに増進するために、バルブ本体１５５０’内には二つの周方向に伸びる溝１６２１’、１６２３’が設けられる。一方の溝１６２１’は、塗料の入口ポートおよび出口ポート１５６６’、１５６８’、１５７０’、および１５７２’の片側に設けられる。他方の溝１６２３’は、塗料の入口ポートおよび出口ポート１５６６’、１５６８’、１５７０’、および１５７２’の他の片側に設けられる。溶剤／電圧ブロック媒質の入口ポートおよび出口ポート１６２０’、１６２２’のスロット状の径方向内側の終端部は、周方向の溝１６２１’、１６２３’と組合わされて、全バルブ本体１５５０の周囲に分配される溶剤／電圧ブロック媒質のための空間を形成する。その他の部分ではバルブ本体１５５０’とバルブハウジング１５５２’の間の隙間は最小にされるので、溶剤／電圧ブロック媒質は、かなり均等でまた均等に高い速度でバルブ本体１５５０’の周囲にかなり均等に供給される。そのため、バルブ本体１５５０’およびバルブハウジング１５５２’の表面からは、塗料残留物がさらによく取り除かれる。
【００５９】
第２１図は、第１６乃至１８図のシステムのための溶剤／電圧ブロック媒質の供給および返却回路を示す。第２１図に示すシステムにあっては、分子ふるい１６５８を詰めた容器１６５６が溶剤／電圧ブロック媒質出口ポート１６２２から伸びるライン１６６０に配置される。分子ふるい１６５８は、例えば、加熱によって水和作用の天然水を除去して例えば３オングストローム（Ａ）、４Ａ、５Ａ、など特定の大きさの分子を選択的に吸着するようにした８乃至１２メッシュ（直径約．０６インチ乃至１．６ｍｍ）の金属性アルミノケイ酸塩のビードなどからなるものである。この種の分子ふるいは、例えば、ウイスコンシン州５３２０１ミルウォーキー、ＰＯボックス３５５、オールドリッチ・ケミカルＣｏ．Ｉｎｃ．が発売している。このような分子ふるい１６５８は、使用される環境にやさしい塗料のための通常の媒材である水を乾燥させ、なによりも該塗料をきわめて導電性が高くまた本発明の電圧ブロック・システムを必要とするものとするのに有用である。このようにして、本発明の溶剤／電圧ブロック媒質から水がほぼ除去され、その後に該溶剤／電圧ブロック媒質は第１１及び１２図および第１３図を参照して説明した一般的な型のリザーバ１６６１へ返却され、さらにポンプ１６６２によって吸い上げられてバルブ１５８８の溶剤／電圧ブロック媒質入口ポート１６２０へ供給される。
【００６０】
第１６乃至２２図のシステムの動作に説明にあたっては、システムの構成部分が第１６図に示す位置にあり、またポート１６３８に連結されたリザーバが導電性の塗料で満たされているものと仮定する。複動ピストン−シリンダー型リザーバ１６４０内のピストンの位置によってバルブ１６４４が作動し、アクチュエーター１６４２がバルブ部材１５５０を第１６図に図示しない位置まで回転させる。この位置では、ポート１６３８は、ポート１５７２、通路１６１８、およびポート１６３８を介して分配装置１６２８へ連結される。分配装置１６２８は、接地に対して高い負の電位にあるが、該装置１６２８から該装置１６２８へ供給されている導電性塗料を通って接地へ流れる電流は、バルブ部材１５５０、バルブハウジング１５５６、複動ピストン−シリンダー型リザーバ１６４０、およびシステムの関連する構成部分の絶縁性によって効果的にブロックされる。ポート１６３８と１５７０の間の接続が行なわれると、同時に通路１６１６を介してポート１５６６と１５６８の間の接続が行なわれる。接地された供給源１６２６からの加圧された塗料の流れによって、第１６図のピストンは左へ動かされ、ポート１６３８の下のリザーバから分配装置１６２８へ塗料が供給される。同時に、ポート１６３６に接続されたリザーバは、導電性の塗料で満たされる。バルブ１６４４は、ポート１６３６の下のリザーバがほぼいっぱいであることを検知すると、アクチュエーター１６４２を動かしてバルブ部材１５５０を第１６図に図示する位置へ戻す。
【００６１】
ポート１５６６にある加圧された塗料は、通路１６１８を通ってポート１６３８の下のリザーバを満たし、第１６図の複動ピストン−シリンダーのピストンを右へ動かす。同時に、バルブ部材１５５０、バルブハウジング１５５６、複動ピストン−シリンダー型リザーバ１６４０、およびそれらに関連するすべての構成部分の非導電性構造によって現在は接地から絶縁されているポート１６３６の下のリザーバは、ここで、導電性塗料をポート１６３６、通路１６１６、およびポート１５７０を介して分配装置１６２８へ移送し始める。再び、高電位源１６４６によってポート１５７０は効果的に接地に対して高い負の電位に維持されているが、電位源１６４６からポート１６３６の下のリザーバと接地の間の導電性塗料を介して接地まで流れる電流は、非導電性材料とバルブ部材１５５０、バルブハウジング１５５６、複動ピストン−シリンダー型リザーバ１６４０および関連する構成部分の絶縁によって効果的に阻止される。ポート１６３６の下のリザーバが空になると、バルブ１６４４がその状態を検知し、上の工程が繰り返される。上に述べた塗装の工程を通して、溶剤／電圧ブロック媒質は、第２１図のリザーバ１６６１からポンプ１６６２および導管１６６５を通ってバルブハウジング１５５６上の入口ポート１６２０へ流れる。溶剤／電圧ブロック媒質は、ポート１５５６から、溝１５８５を通り、バルブ部材１５５０の球形の密閉面１５８６を横切って溝１５８７へ流れ、バルブ部材１５５０、バルブハウジング１５５６、およびシール１５７４の関連する密閉面上の導電性塗料の残留物を吸い上げ、該塗料の残留物を運び去る。残留物を含む溶剤／電圧ブロック媒質は、ポート１６２２によって取り除かれ、導管１６６０および容器１６５６を経て溶剤／電圧ブロック媒質リザーバ１６６１へ戻される。溶剤／電圧ブロック媒質が容器１６５６を通過する間に、分子ふるい１６５８は、例えば水などの導電性の塗料の媒材をほとんど吸着する。リザーバ１６６１へ戻る溶剤／電圧ブロック媒質内に残留する塗料の固体成分は、リザーバ１６６１の下方部分の比較的静止状態にある溶剤／電圧ブロック媒質部分内に効果的に沈澱し、多少とも汚れていない溶剤／電圧ブロック媒質は、ポンプ１６６２、導管１６６５、および溶剤／電圧ブロック媒質の回路の他の部分を通って再びリサイクルされる。
【００６２】
このようにして、ポート１６２０から供給された溶剤／電圧ブロック媒質は、バルブ１５８８、の表面１５８４、１５８６から導電性の高い塗料の残留物を連続的に洗浄し、ポート１６２２および返却ライン１６６３を介して残留物を含む溶剤／電圧ブロック媒質の流れを運んで分子ふるい１６５８と接触させ、そこから水を除去してリザーバ１６６１内へ戻し、該リザーバ内では、溶剤／電圧ブロック媒質がポンプ１６６２によって再び引き出され溶剤／電圧ブロック媒質供給ライン１６６５を経て溶剤／電圧ブロック媒質入口ポート１６２０へ戻される前に、残留固体成分ないしは異物を該溶剤／電圧ブロック媒質から沈澱させることができる。第１１、１２図あるいは第１３図に図示されるように付加的な濾過を行なうことも可能である。
【００６３】
現在好ましい溶剤／電圧ブロック媒質は、ｎ−ブタノール１部分とカリフォルニア州９００１７ロスアンゼルス、ウェスト５番街１２０１、ユノキャル・コーポレーションが発売している製品のような超高フラッシュ・ナフサ（ＳＣ１００）４部分の混合物を含むものである。直留トルエン、直留超高フラッシュ・ナフサ、直留ｎ−ブタノール、直留イソプロパノール、およびこれらの中の任意の二以上の他の混合物などの他の溶媒も使用することができる。代表的な適用例としては、第１６乃至１８図に示すような型の各端部の容量が５００ｍｌの複動シリンダーリザーバ１６４０とバルブ１５８８のシステムが毎日二交代で週五日で使用されるものを挙げることができる。塗料の使用量は、５００ｍｌ／分である。第２１図に示す型の溶剤／電圧ブロック媒質循環システムは、ｎ−ブタノール１部分とＳＣ１００４部分の混合物を約４．７ガロン（約１７．８リットル）およびすでに記載した型の４Ａ分子ふるい１６５８約４ポンド（約１．８ｋｇ）を保持する。塗料の使用量が５００ｍｌ／分では、バルブ１５８８は、二交代の一日中に９６０回、あるいは一日二交代での週五日の使用期間中に約５０００回動作する。溶剤／電圧ブロック媒質および分子ふるいは、週一回だけ交換する必要があり、その費用は約３０ドルである。
【００６４】
次に第２２図を参照して、同図は、ほぼ第１６乃至２１図に関連して説明した構成のシステムの電気的分析を行なう回路を示す図である。高電位電源１６４６に連結された一以上の塗料ディスペンサー１６２８は、各々が、塗料を分配しながら電流を消費する。電流は、一部はコロナ放電としてまた一部は該塗料で塗装される通常は接地された物品（図示せず）に向かって分配される塗料の粒子上の電荷として流れる。各ディスペンサーには、抵抗１６６６が接続されている。各抵抗１６６６は、７５０ＭΩ程度の大きさである。さらに、電流は、若干、第２２図の塗料供給回路を通り、導電性塗料に乗って「後方に」向かい、ディスペンサー１６２８とバルブ１５８８の間の塗料のカラムの実効抵抗１６７０、バルブ１５８８と接地された供給源１６２６の間の塗料のカラムの実効抵抗１６７２、１６７４、および三分岐路を通って接地された塗料供給源１６２６へと向かう。これら分岐路の一つは、バルブ１５８８と接地された溶剤／電圧ブロック媒質源１６６１の間の返却ライン１６６０を通る実効抵抗１６７６を含む。一つは、バルブ１５８８と接地された溶剤／電圧ブロック媒質源１６６１の間の供給ライン１６６５を通る実効抵抗１６７８を含む。
【００６５】
第三の分岐路は、抵抗１６７２と１６７４の間の塗料供給ラインの導電性取付け具１６６９から溶剤／電圧ブロック媒質の電圧ブロック能力をモニターするメーターの抵抗１６８０を通って接地まで伸びている。該メーターは、例えばランスバーグ・モデル７０４０８−００テスト装置（商品名）のような多くの既知のメーターのいずれでもよい。この種の装置したがって抵抗器１６８０に用いられる通常の抵抗は、１８００Ωである。抵抗器１６７６、１６７８は、通常ほぼ同一で、リザーバ１６６１から／への溶剤／電圧ブロック媒質の供給および返却カラムの抵抗値の間には、常時わずかな差が存在する。第２２図で実線で示す抵抗１６６６、１６７０、１６７２、１６７４、１６７６、１６７８、および１６８０を含む回路の実効抵抗は、ディスペンサー１６２８と被塗物の間の空気の間隙の抵抗の約三分の一であり、したがって正規の動作条件下でディスペンサー−被塗物の間隔を横切って流れる電流の約三倍の電流が抵抗１６７０を通って流れる。また、メーターの抵抗１６８０は、他のどの抵抗と比較しても相対的にかなり低いために、その電流のほとんどすべてが該メーターの抵抗１６８０を通って流れる。したがって、この装置は、溶剤／電圧ブロック媒質の状態（導電性／抵抗性）を連続的にモニターするための適当な手段となるものである。溶剤／電圧ブロック媒質（および分子ふるい１６５８）の更新の必要−不必要の限界を設定することが可能である。
【００６６】
第２３乃至２７図は、分子ふるい１６５８を用いた場合と用いない場合および溶剤／電圧ブロック媒質の組成を変えた場合に得られるシステムの成果を示すグラフである。第２３図は、分子ふるい１６５８を用いない場合の溶剤／電圧ブロック媒質１０リットル（ｎ−ブタノールが２リットル、ＳＣ１００が８リットル）の溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗（ＭΩ単位）とバルブ１５８８の動作サイクルの関係を示す。６５０回のバルブ１５８８の動作サイクルの後での溶剤／電圧ブロック媒質の固体成分は、１パーセントの半分以下であったが、その抵抗は、二桁以上減少した。
第２４図は、左側の座標では漏れ電流（対数目盛でμＡ単位）とバルブ１５８８の動作サイクル（千回単位）の関係を、また右側の座標では溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗（対数目盛でＭΩ単位）とバルブ１５８８の動作サイクル（千回単位）の関係を示す。このテストでの溶剤／電圧ブロック媒質は、イソプロパノールを約２リットルおよびＳＣ１００を約８リットル含むものである。５Ａの分子ふるい１６５８を使用した。第２３図と比較すればわかるように、第２３図で得られた約６５０回のバルブ１５８８の動作サイクル後の溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗より約一桁の改善（増加）が得られる。これは、主として分子ふるい１６５８の存在によるものと考えられる。
【００６７】
第２５図は、漏れ電流（対数目盛でμＡ単位）とバルブ１５８８の動作サイクル（千回単位）の関係を、また右側の座標では溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗（対数目盛でＭΩ単位）とバルブ１５８８の動作サイクル（千回単位）の関係を示す。このテストでの溶剤／電圧ブロック媒質は、やはりイソプロパノールを約２リットルおよびＳＣ１００を約８リットル含むものである。４Ａの分子ふるい１６５８を使用した。この場合にも、第２３図で得られた結果と比較して、最初の６５０回のバルブ１５８８の動作サイクル後の溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗で約一桁の改善（増加）が得られる。
第２６図は、漏れ電流（対数目盛でμＡ単位）とバルブ１５８８の動作サイクル（千回単位）の関係を、また右側の座標では溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗（対数目盛でＭΩ単位）とバルブ１５８８の動作サイクル（千回単位）の関係を示す。このテストでの溶剤／電圧ブロック媒質は、ｎ−ブタノールを約２リットルおよびＳＣ１００を約８リットル含むものである。４Ａの分子ふるい１６５８を使用した。この場合にも、第２３図で得られた結果と比較して、最初の６５０回のバルブ１５８８の動作サイクル後の溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗で約一桁の改善（増加）が得られる。
【００６８】
最後に、第２７図は、漏れ電流（対数目盛でμＡ単位）とバルブ１５８８の動作サイクル（千回単位）の関係を、また右側の座標では溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗（対数目盛でＭΩ単位）とバルブ１５８８の動作サイクル（千回単位）の関係を示す。このテストでの溶剤／電圧ブロック媒質は、ｎ−ブタノールを約３．６リットルおよびＳＣ１００を約１４．４リットル含むものである。やはり４Ａの分子ふるい１６５８を使用した。第２３図で得られた結果と比較して、最初の６５０回のバルブ１５８８の動作サイクル後の溶剤／電圧ブロック媒質の抵抗で約二桁近い改善（増加）が得られる。
第２８図は、本発明の他の実施形態を示す。システム１８００は、電気的に接地されたリザーバ１８０２から既に記載したいずれかの種類のディスペンサー１８０４へ非絶縁性の塗料を高電圧で供給する。塗料は、第一手動三方向バルブ１８０８の第一入口ポート１８０６へ供給される。バルブ１８０８の他の入口ポート１８１０は、接地された溶剤の供給源に連結され、該溶剤は、例えば色を変えている間にシステム１８００を洗い流すための溶剤として機能する。三方向バルブ１８０８の一つの出口ポート１８１２は、アクチュエーター１８１６駆動式二方向バルブ１８１８の一つの入口ポート１８１４に連結される。図示のバルブ１８１８はボールバルブであるが、任意の適当な種類の二方向バルブを使用することができる。バルブ１８１８の一つの出口ポート１８２０は、流体ライン１８２２を介して流体貯蔵シリンダー１８２８のヘッド１８２６内の入口ポート１８２４に連結される。ヘッド１８２６内の出口ポート１８３０は、アクチュエーター１８３２駆動式二方向バルブ１８３４の入口ポート１８３１に連結される。バルブ１８３４は、構造が例えばバルブ１８１８と同一である。バルブ１８３４の出口ポート１８３６は、ディスペンサー１８０４の入口ポートに連結される。
【００６９】
ピストン１８３８は、シリンダー１８２８内で、ポート１８４０を通ってシリンダー１８２８内に流れ込む流体によってヘッド１８２６から往復運動を行なう。ピストン１８３８は、圧縮空気源１８４４から三方向空気バルブ１８４２を通ってシリンダー１８２８のヘッド１８４８内の空気入口ポート／出口ポート１８４６へ供給される圧縮空気によってヘッド１８２６へ向かって往復運動を行なう。ピストン１８３８には、ヘッド１８４８内に形成された開ポート１８５２内で往復運動するピストンロッド１８５０が設けられる。シリンダー１８２８の外部のロッド１８５０の端部のアクチュエーター１８５４は、二つの空気圧式スイッチ１８５６、１８５８上の位置センサーと共働して、ピストン１８３８の移動の限度を画定する。ヘッド１８２６の下の塗料の量が最大のときには、スイッチ１８５６が空気バルブ１８４２をオンにしてポート１８４６を通ってヘッド１８４８内へ圧縮空気を供給し、塗料を強制的にポート１８３０から押し出す。四方向空気バルブ１８６０は、やはりスイッチ１８５６からピストン１８３８の移動限度信号を受け、アクチュエーター１８１６、１８３２へ信号を送り、該アクチュエーターがバルブ１８１８、１８３４の可動部品１８６２、１８６４をそれぞれのハウジング１８６６、１８６８に対して同期して９０°回転させるようにする。これによって、ピストン１８３８とヘッド１８２６の間のリザーバ１８７０が接地された塗料供給源１８０２から絶縁され、リザーバ１８７０が高い静電電位に維持されるディスペンサー１８０４へ連結される。塗料は、リザーバ１８７０からバルブ１８３４を通ってディスペンサー１８０４へ供給され、電源１８７２による静電充電および物品１８７４を塗装するための霧化が行なわれる。
【００７０】
ピストン１８３８がヘッド１８２６の移動限度に近づくと、空気圧式スイッチ１８５８が閉じ、四方向空気バルブ１８６０および三方向空気バルブ１８４２へそれぞれの空気バルブ１８９０、１８９２を介して信号を送る。四方向空気バルブ１８６０への信号は、アクチュエーター１８１６にバルブ１８１８、１８３４の可動部品をそれぞれともにそれぞれのハウジング１８６６、１８６８に対して反対方向に９０°回転させ、それによってディスペンサー１８０４へのバルブ１８３４およびコンデショニングバルブ１８１８を通る塗料の供給を切断し、リザーバ１８０２からバルブ１８１８を通ってリザーバ１８７０へとより多くの塗料を供給するためのものである。この工程は、ディスペンサー１８０４によって塗装される一以上の物品１８７４の塗装を完了するために必要な回数だけ頻繁に繰り返す。
【００７１】
場合によっては、第２８図に示すシステムをそのとり得る状態のいずれか一方の状態に置くことが必要または好適なことがある。例えば、分配中の材料の色を変えている間にシステムを洗い流すような場合がそうである。このような場合には、空気圧式タイマー１８９８、空気圧式パルス成形器１９００、および制御バルブ１８９０、１８９２を介して「トリガー・オン」または「リセット」信号あるいは「トリガー・オフ」または「スタート」信号を送ることができる。これらの信号ならびに空気圧式リミット・スイッチ１８５６、１８５８が生成する信号は、バルブ１８４２および１８６０を同じ状態に置くものである。これらの信号によって、リザーバ１８７０を部分的に塗料用の溶媒で満たした後で分配１８０４を介して内部を空にし、残る塗料をシステム１８００の回路から洗い流すことが可能となる。ここで、システム１８００は、次の色の塗料を受け入れる準備が完了する。色を変えるのに好便なように、ポート１８０６には迅速切断装置を設けることができる。システム１８００は、さらに、入口ポートマニホルド１９０２、バルブハウジング１８６６、１８６８上の入口ポート、出口ポートマニホルド１９０６、およびバルブハウジング１８６６、１８６８上の出口ポート１９０８を含む。これらによって、非導電性溶媒がバルブハウジング１８６６、１８６８内を循環する。非導電性溶媒の循環によって、バルブ１８３４の高電圧ポート１８３６がバルブ１８１８の低電圧ポート１８１４から確実に絶縁され、バルブ１８１８、１８３４の内表面、隣接するハウジング１８６６、１８６８およびそれぞれの可動部品１８６２、１８６４の表面上の塗料の残留物が洗い流される。
【００７２】
第２９図に示す本発明の実施形態にあっては、四方向バルブ１９１０、１９１２、１９１４、１９１６、および複動シリンダーリザーバ１９１８が用いられる。例えば三つの接地された供給源の選ばれた一つから三つのマニホルド１９２０、１９２２、１９２４の選ばれた一つを通ってくる塗料は、流体の導管１９２６、１９２８を通ってそれぞれバルブ１９１０、１９１２のそれぞれの入口ポート１９３０、１９３２へ供給される。バルブ１９１０、１９１２の出口ポート１９３４、１９３６は、シリンダーリザーバ１９１８のそれぞれの端部にあるヘッド１９４２、１９４４内の入口ポート１９３８、１９４０にそれぞれ連結されている。ヘッド１９４２、１９４４の出口ポート１９４５、１９４７は、それぞれ、バルブ１９１４、１９１６のそれぞれの入口ポート１９４９、１９５１に連結されている。バルブ１９１４、１９１６の出口ポート１９５３、１９５５は、それぞれ、導管１９５７、１９５９を介してトリガー（１９６１）／ダンプ（１９６３）バルブマニホルドに連結されている。
【００７３】
トリガーバルブ１９６１の出口ポートは、塗料を塗装ディスペンサー１９６５へ供給する。該ディスペンサーは、高静電電位電源１９６７および例えば塗料の導管の主成分である樹脂または充填樹脂製の非導電性部品によって通常は高い静電電位に維持される。ダンプバルブ１９６３の出口ポートは、非導電性導管１９６９によってダンプ・タンク１９７１へ連結されている。
接続ロッド１９５０によって接合されたピストン１９４６、１９４８は、それぞれヘッド１９４２、１９４４の下のリザーバを閉じる。低い超大気圧の圧縮空気パイロット信号は、シリンダー１９１８の入口ポート１９５２、１９５４へ供給され、それによってピストン１９４６、１９４８の移動限度の検知が可能となる。シリンダーリザーバ１９１８内のピストン１９４６、１９４８の空気圧式移動限度検知回路は、バルブ１９１０、１９１２、１９１４、１９１６の動作をそれぞれ制御する空気圧式アクチュエーター１９５８、１９６０、１９６２、１９６４の動作を制御する二重パイロット型四方向空気圧バルブ１９９５６で構成される。四方向空気圧バルブ１９５６のパイロット１９６６、１９６８は、圧力バランスの原理で動作する。各パイロットポート１９６６、１９６８からは少量の空気が連続的に流出する。パイロットポート１９６６、１９６８は、各々が空気圧用配管によってシリンダー１９１８の中央部分１９７４内のそれぞれのポート１９５２、１９５４へ連結される。空気は、シリンダー１９１８からやはりシリンダー１９１８の中央部分１９７４内に設けられた排気ポート１９７６、１９７８を通って逃げ出る。ピストン１９４６、１９４８のいずれか一方がその行程の一端でポート１９５２、１９５４のそれぞれの遠端１９８０、１９８２に突き当たると、該それぞれのポート１９５２、１９５４が瞬間的に塞がれ、パイロット型四方向空気圧バルブ１９５６のそれぞれのポート１９６６、１９６８で圧力が高まる。それによって、アクチュエーター１９５８、１９６０、１９６２、１９６４が作動し、バルブ１９１０、１９１２、１９１４、および１９１６を移動させまたピストン１９４６、１９４８を反対方向へ戻す。
【００７４】
システムの構成部分が第２９図に示す方向に向けられている場合には、加圧された塗料は、バルブ１９１０を通ってヘッド１９４２の下のリザーバ内へ流れ込み、またヘッド１９４４の下のリザーバからバルブ１９１６を通ってディスペンサー１９６５へ流れる。高電位電源１９６７は、バルブ１９１２および１９１４および関連部品の例えば樹脂などの非導電性構造によって接地された塗料供給源１９２０、１９２２、１９２４から絶縁される。ピストン１９４６がポート１９８０に近づくと、圧力の増大がポート１９５２および１９６６を介してバルブ１９５６によって検知される。バルブ１９５６は、アクチュエーター１９５８、１９６０、１９６２、および１９６４を切り替え、バルブ１９１０、１９１２、１９１４、１９１６の可動部品を回転させて図示しない位置へ移動させる。これらの位置では、加圧された塗料は、バルブ１９１２を通ってヘッド１９４４の下のリザーバ内に流れ込み、またヘッド１９４４の下のリザーバからバルブ１９１４を通ってディスペンサー１９６５へ流れる。これによって、高電位電源１９６７は、バルブ１９１０および１９１６および関連部品の例えば樹脂などの非導電性構造によって接地された塗料供給源１９２０、１９２２、１９２４から絶縁される。
【００７５】
この工程は、例えば色を変えるためにシステムから選ばれた色を洗い流すことが求められるまで繰り返される。その時点で、選ばれた色のバルブ１９２０、１９２２、１９２４が閉じられ、溶媒のバルブ１９９０が開かれ、例えば水などの溶媒のシステムへの供給が行なわれ、洗い流し前の色がシステムから清掃される。清掃のためにはシステムを駆動して上に述べたサイクルを数回繰り返し、その後に選ばれた次の色を充填するのは、バルブ１９９０を閉じ、バルブ１９９２を通って供給される圧縮空気を吹き付けてシステムを乾燥させ、次に選ばれた色のバルブ１９２０、１９２２、１９２４を開いてシステムにその選ばれた色を充填して行なう。
トリガーバルブ１９６１およびダンプバルブ１９６３は、共働して、システムに充填される流体を通常は高静電電位に維持されるディスペンサー１９６５または回収用の通常は接地されているダンプ・タンク１９７１へ向ける。ダンプ・タンク１９７１は、通常は接地されており、またダンプ・タンク１９７１まで伸びる導管１９６９内には洗い流しのサイクルの終わっても導電性塗料の残留物が残っているおそれがあるため、乾いた空気を導管１９６９へ通しまたシステムを絶縁された状態のままに保持する必要があるであろう。あるいは、導管１９６９を例えば１２インチ（約３１ｃｍ）の空気の間隙によって接地から絶縁することもできる。入口ポートマニホルド２０００、入口ポート２００２、出口ポート２００４、および出口ポートマニホルド２００６は、バルブ１９１０、１９１２、１９１４、および１９１６内で非導電性溶媒を、高電圧ポートとバルブ１９１０、１９１２、１９１４、および１９１６の低電位ポートを絶縁する手段としてまた塗料をバルブ１９１０、１９１２、１９１４、および１９１６の表面から洗い流す手段として循環させる。第２９図のシステムによって行なわれる塗装および洗い流しの工程を制御するために、例えばプログラマブルな論理制御装置（ＰＬＣ）などの適当な工程制御装置２００８が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によって構成されたシステムを線図により図示する。
【図２】図２は、本発明によって構成された別のシステムを線図により図示する。
【図３】図３は、図２に示したシステムの詳細な別の構成を線図により図示する。
【図４】図４は、本発明によって構成された別のシステムを線図により図示する。
【図５】図５は、本発明によって構成された別のシステムを線図により図示する。
【図６】図６は、本発明によって構成された別のシステムを線図により図示する。
【図７】図７は、本発明によって構成されたバルブの、軸線に沿った断面の断面立面図である。
【図８】図８は、図７に示したバルブのハウジングの、図７と同じ方向における断面立面図である。
【図９】図９は、図７乃至図８の線９─９線に沿った、図７乃至図８に示されたバルブハウジングの断面図である。
【図１０】図１０は、本発明によって構成された別のバルブの、バルブの軸線に横方向に沿った断面平面図である。
【図１１】図１１は、本発明のよって構成されたシステムの２つの択一的な部分の側断面略図である。
【図１２】図１２は、本発明のよって構成されたシステムの２つの択一的な部分の側断面略図である。
【図１３】図１１は、本発明によって構成されたシステムの一部分の側断面略図である。
【図１４】図１４ａ乃至ｃは、本発明による溶剤テスト報告書を説明する、可能性を有する溶剤塗料混合物を含むビーカーの側面図である。
【図１５】図１５は、高電位源の電流（μＡ）と、バルブ作動サイクル回数（左側縦座標と横座標）、そして、溶剤バルク抵抗（ＭΩ／ｃｍ）とバルブ作動サイクル回数（右側縦座標と横座標）のプロットを示す。
【図１６】図１６は、本発明の別の実施例による、塗料供給及び分配システムの一部分を部分的に略して、図示する。
【図１７】図１７ａ乃至ｃは、図１６に示された塗料供給バルブの細部の３つの択一的な細部の断面図である。
【図１８】図１８は、図１６の線１８─１８線に沿った、図１６の塗料供給バルブの断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の別の実施例によって構成された塗料供給バルブの断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の別の実施例によって構成された塗料供給バルブの断面図である。
【図２１】図２１は、溶剤／電圧ブロック媒質供給の部分、及び図１６乃至図１８のバルブのリターン回路を部分的に略して図示する。
【図２２】図１２は、図１６乃至図１８のシステムを解析するのに有用な、電気回路の部分的にブロック線図及び部分的に線図を図示する。
【図２３】図２３は、溶剤／電圧ブロック媒質抵抗と図１６乃至図２２に示されたバルブの作動サイクルの回数のグラフである。
【図２４】図２４は、漏れ電流と作動サイクル、及び特定の溶剤／電圧ブロック媒質組成を有する溶剤／電圧ブロック媒質抵抗と図１６乃至図２２に示されたバルブの作動サイクルの回数のグラフである。
【図２５】図２５は、漏れ電流と作動サイクル、及び特定の溶剤／電圧ブロック媒質組成を有する溶剤／電圧ブロック媒質抵抗と図１６乃至図２２に示されたバルブの作動サイクルの回数のグラフである。
【図２６】図２６は、漏れ電流と作動サイクル、及び特定の溶剤／電圧ブロック媒質組成を有する溶剤／電圧ブロック媒質抵抗と図１６乃至図２２に示されたバルブの作動サイクルの回数のグラフである。
【図２７】図２７は、漏れ電流と作動サイクル、及び特定の溶剤／電圧ブロック媒質組成を有する溶剤／電圧ブロック媒質抵抗と図１６乃至図２２に示されたバルブの作動サイクルの回数のグラフである。
【図２８】図２８は、本発明によって構成された別のシステムを線図により図示する。
【図２９】図２９は、本発明によって構成された別のシステムを線図により図示する。
【符号の説明】
２０  リザーバ
２２  ディスペンサー
２４  入力ポート
２６  バルブ
２８  入力ポート
３０  出力ポート
３２  入力ポート
３４  アクチュエーター
３６  バルブ
４０  出力ポート
４２  流体ライン
４４  ポート
４６  流体ライン
４８  ポート
５０  ヘッド
５２  シリンダー
５４  ピストン
５６  ３方向空気バルブ
５８  圧縮空気源
６０  入口ポート／出口ポート
６２  ヘッド
６４  ロッド
６８  アクチュエーター
７０  空気圧式スイッチ
７２  空気圧式スイッチ
７４  ４方向空気バルブ
７８  移動構成要素
８０  ハウジング
８２  バルブ通路
８６  被塗物
８８  制御バルブ
９０  制御バルブ
９４  空気タイマー
９６  空気パルス成形器
９９  入口ポートマニホールド
１００  入口ポート
１０１  出口ポートマニホールド
１０２  出口ポート
【図１】
0003786989.tif 000002
【図２】
0003786989.tif 000003
【図３】
0003786989.tif 000004
【図４】
0003786989.tif 000005
【図５】
0003786989.tif 000006
【図６】
0003786989.tif 000007
【図７】
0003786989.tif 000008
【図８】
0003786989.tif 000009
【図９】
0003786989.tif 000010
【図１０】
0003786989.tif 000011
【図１１】
0003786989.tif 000012
【図１２】
0003786989.tif 000013
【図１３】
0003786989.tif 000014
【図１４】
0003786989.tif 000015
【図１５】
0003786989.tif 000016
【図１６】
0003786989.tif 000017
【図１７】
0003786989.tif 000018
【図１８】
0003786989.tif 000019
【図１９】
0003786989.tif 000020
【図２０】
0003786989.tif 000021
【図２１】
0003786989.tif 000022
【図２２】
0003786989.tif 000023
【図２３】
0003786989.tif 000024
【図２４】
0003786989.tif 000025
【図２５】
0003786989.tif 000026
【図２６】
0003786989.tif 000027
【図２７】
0003786989.tif 000028
【図２８】
0003786989.tif 000029
【図２９】
0003786989.tif 000030