JP2001017892A - 二流体開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 霧化空気の噴出と塗料の噴出のタイミングを
制御した二流体開閉装置を提供する。 【解決手段】 塗装のオン／オフ信号によって往復運動
する駆動体に、霧化空気室の空気吐出口を開閉する霧化
空気開閉用ニードルバルブと、引き込み長さ調節装置を
配設した塗料室の塗料吐出口を開閉する塗料開閉用ニー
ドルバルブとを連結してなり、駆動体の往復動に応じて
霧化空気開閉用ニードルバルブと塗料開閉用ニードルバ
ルブとが往復動することによって、塗装のオン状態で霧
化空気が噴出した後塗料が吐出し、塗装のオフ状態で塗
料の吐出が停止した後霧化空気の噴出が停止することを
特徴とする二流体開閉装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料を圧縮空気で
霧化する二流体ノズルに供給される霧化空気経路と塗料
経路を開閉する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】二流体ノズルを使用したエアースプレー
塗装機は、仕上がりは良好だが塗着効率が低く、塗料使
用量の低減や廃棄物の削減には不適な塗装機であった。
この二流体ノズルを使用して塗着効率を向上させるには
至近距離で塗装することが効果的である。例えばスプレ
ー距離５ｃｍの至近距離で塗装すると霧化された塗料粒
子の被塗物への衝突速度は通常のスプレー距離（２５ｃ
ｍ〜３０ｃｍ）での速度と比較して約３倍と高く、本来
飛散して塗着しないような小粒子の塗料も慣性力で衝突
塗着させることが可能である。しかしながら、二流体ノ
ズルを至近距離で使用するとスプレーパターン幅が狭く
なり、結果的に単位時間、単位面積当たりの塗料の塗着
量が通常の数倍となり、塗料膜厚が厚くなって塗着塗料
が流動するので正常な仕上がりを得ることができなくな
るといった問題がある。この不具合を解決するには、一
つは二流体ノズルを高速で運行し、単位面積当たりの塗
料塗着量を制御するか、塗料の吐出量を制御して単位時
間当たりの塗料塗着量を制御する方法が考えられる。レ
シプロ装置の運行速度には限界があるため、塗料の吐出
を制御するのが有効な手段であると考えられる。塗料の
吐出を制御する方法は、単位時間当たりの吐出量を減少
させるか、該吐出量は従来と同様でスプレーを間欠にし
て間引く方法が考えられる。該吐出量を減少させるとス
プレーパターン幅がさらに小さくなってしまうため、仕
上がりを考慮すると間欠スプレーにして間引く塗装が有
効であると考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記間
欠スプレーにして間引く塗装に次のような欠点があっ
た。間引き塗装をするためには二流体ノズルの霧化空気
経路と塗料経路を同時に開閉し断続塗装を行うことが必
要である。通常のエアースプレーガンはトリガー操作で
霧化空気と塗料を同時に開閉することが可能であるが、
開閉機構を持たない二流体ノズルを使用する場合、霧化
空気経路を開閉するとバルブと塗料経路を開閉するバル
ブが必要であった。さらに、空気と塗料の流体特性、特
に粘性の違いから吐出の応答速度がことなるため、霧化
空気が吐出してから塗料が吐出し、塗料が停止してから
霧化空気が停止するというタイミングにしないとスピッ
トと呼ばれる不具合が発生し塗面異常の原因となってし
まう。そのため霧化空気用開閉信号と塗料用開閉信号の
タイミングを予め別々に設定して断続塗装を行う必要が
あった。また、霧化空気用開閉信号と塗料用開閉信号の
タイミングを精度よく制御しようとすると、高精度なタ
イマーを内蔵した制御装置が必要で装置も大型になり、
装置コストも高くなるという問題があった。本発明の目
的は、開閉機構を持たない二流体ノズルで至近距離塗装
を行うことができる、簡便かつ精度よく断続塗装が可能
なスプレー制御装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究の結果、本発明を完成させ
た。すなわち、本発明は、 「１． 塗装のオン／オフ信号によって往復運動する駆
動体に、霧化空気室の空気吐出口を開閉する霧化空気開
閉用ニードルバルブと、引き込み長さ調節装置を配設し
た塗料室の塗料吐出口を開閉する塗料開閉用ニードルバ
ルブとを連結してなり、駆動体の往復動に応じて霧化空
気開閉用ニードルバルブと塗料開閉用ニードルバルブと
が往復動することによって、塗装のオン状態で霧化空気
が噴出した後塗料が吐出し、塗装のオフ状態で塗料の吐
出が停止した後霧化空気の噴出が停止することを特徴と
する二流体開閉装置。 ２． 上記駆動体が、圧縮空気もしくは圧縮空気とスプ
リングとの組み合わせによって往復運動するピストンま
たはダイアフラムであることを特徴とする、１項に記載
された二流体開閉装置。 ３． 上記駆動体が、電磁ソレノイドで駆動するもので
あること特徴とする、１項に記載された二流体開閉装
置。 ４． 塗料開閉用ニードルバルブに配設した引き込み長
さ調節装置が、駆動体に設けたニードルバルブ挿通孔に
摺動自在に挿通したニードルバルブの端部に螺合した引
き込み長さを調節するタイミングストローク調整用ナッ
トと、支持材により端部を支持され他端を該ナットに結
合した押しバネとからなる引き込み長さ調節装置であ
る、１項ないし３項のいずれか１項に記載された二流体
開閉装置。」を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の二流体開閉装置によれ
ば、塗装のオン信号によってピストン、ダイヤフラム等
の駆動体が引かれると同時に霧化空気開閉用ニードルバ
ルブが引かれて霧化空気が噴出するが、塗料開閉用ニー
ドルバルブにはニードルバルブの引き込み長さ調整装置
が配設されているので霧化空気開閉用ニードルバルブと
同時には開閉せす、調整装置により調整された引き込み
長さ分以上に駆動体が引かれてはじめて塗料開閉用ニー
ドルバルブが引かれ、塗料が吐出する。

【０００６】引き込み長さ調整装置は例えば、駆動体に
設けたニードルバルブ挿通孔に摺動自在に挿通したニー
ドルバルブの端部に螺合した引き込み長さを調節するタ
イミングストローク調整用ナットと、支持材により端部
を支持され他端を該ナットに結合した押しバネとからな
る引き込み長さ調節装置等が用いられる。押しバネが仲
びて調整用ナットが駆動体に当接してニードルバルブが
引き込れるので塗料の吐出は霧化空気の吐出した後とな
る。引き込み長さは押しバネの伸長分を調整することで
調節でき、引き込み長さが０の時は塗料開閉用ニードル
バルブと霧化空気開閉用ニードルバルブとは全く同じタ
イミングでそれぞれの流体の開閉動作を行う。このよう
に塗料開閉用ニードルバルブに引き込み長さを設けるこ
とで霧化空気が塗料より常に速く噴出し、塗料より常に
遅く停止させるタイミングを調節することができる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の実施例の説明図である。塗料
用ニードルバルブ１と霧化空気用ニードルバルブ２はピ
ストン３に連結されている。ピストンは押しバネ４で常
時吐出口側に押しつけられており、塗料５および霧化空
気６のそれぞれの経路を遮断している。空気室７にパイ
ロット空気信号が導入され、ピストンの断面積にかかる
空気圧力が押しバネ４の押圧力により大きくなると、押
しバネ４は押し込まれピストンが引かれ始める。霧化空
気用ニードルバルブ２はピストンに直結されているた
め、図２に示すようにピストンが引かれると同時に霧化
経路が開き、直ちに霧化空気が噴出する。この段階で
は、塗料用ニードルバルブは引かれておらず、塗料用ニ
ードルバルブはピストンのニードル挿通孔８を通し摺動
自在で自由に移動でき、ネジ加工されたニードル端部に
取り付けられたタイミングストローク調整用ナット９を
常時押しつける形で押しバネ１０がセットされている。
空気室にパイロット空気信号が導入されるとピストン３
が押しバネ４を押し込むが、塗料用ニードルバルブは引
き込み長さ調節用押しバネ１０が伸びきってストローク
調整用ナット９がニードル通過孔８の端部近傍のピスト
ン３に当たるまで塗料経路を閉状態に保持する。さらに
ピストンが引かれると塗料用ニードルバルブが塗料経路
を開き、同時に塗料が噴出する。塗料吐出口１１は二流
体ノズルの塗料供給口（図示せず）に連結し、霧化空気
吐出口１２は該二流体ノズルの霧化空気供給口（図示せ
ず）に連結しており、該二流体ノズルより吐出された塗
料は直ちに微粒化される。空気室に導入されたパイロッ
ト空気が信号により排出されると、ピストンは押しバネ
４の力で戻ろうとするが、まず引き込み長さの小さい塗
料用ニードルバルブが塗料経路を閉じ、次に霧化空気用
ニードルバルブが霧化経路を閉じる。

【０００８】実施例では、タイミングストロークとして
約５ｍｍの調整しろを設け、例えばタイミングストロー
クを約３ｍｍに調整すると、霧化空気吐出から塗料噴出
までのタイムラグは約１０ｍｓｅｃであった。パイロッ
ト空気信号は約５Ｋｇ／ｃｍ^２で、電磁ソレノイドでＯ
Ｎ−ＯＦＦされる圧縮空気を使用した。塗料（アクリッ
ク＃１０００／シルバーメタリック；自社製）の吐出量
を１００ｃｃ／ｍｉｎに調整し、二流体ノズルとしてア
トマックスノズルＡＭ−２５（アトマックス社製）を使
用し、２００ｓｅｃの間隔で断続スプレーを実施した。
その結果スピット現象や微粒化不良等の不具合発生のな
い良好な間欠塗装をすることができた。上記実施例にお
いては、駆動体はピストンであってもダイアフラムであ
ってもよく、また、電磁ソレノイドによって駆動する電
磁石等を有する駆動体であってもよい。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、ピストン、ダイヤフラ
ムまたは電磁ソレノイドによって駆動する電磁石等の駆
動体を、一系統の信号で駆動することによって、霧化空
気の噴出と塗料の噴出とのタイミングを、制御すること
が可能となるため、霧化空気開閉用信号と塗料開閉用信
号の発生器および両信号のタイミングを制御するタイマ
ー等を組み合わせた複雑な断続スプレー用コントローラ
が不要となる。また、本装置は霧化空気および塗料の開
閉機構を持たない二流体ノズルに適用することができる
ので、並列に複数ノズルを使用すれば多ノズルの断続塗
装装置を構成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の説明図である。

【図２】本発明の実施例の動作説明図である。

【図３】本発明の実施例の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 塗料開閉用ニードルバルブ ２ 霧化空気開閉用ニードルバルブ ３ ピストン ４ 押しバネ ５ 塗料 ６ 霧化空気 ７ 空気室 ８ ニードル挿通孔 ９ ストローク調整用ナット １０ 引き込み長さ調整用押しバネ １１ 塗料吐出口 １２ 霧化空気吐出口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装のオン／オフ信号によって往復運動
   する駆動体に、霧化空気室の空気吐出口を開閉する霧化
   空気開閉用ニードルバルブと、引き込み長さ調節装置を
   配設した塗料室の塗料吐出口を開閉ずる塗料開閉用ニー
   ドルバルブとを連結してなり、駆動体の往復動に応じて
   霧化空気開閉用ニードルバルブと塗料開閉用ニードルバ
   ルブとが往復動することによって、塗装のオン状態で霧
   化空気が噴出した後塗料が吐出し、塗装のオフ状態で塗
   料の吐出が停止した後霧化空気の噴出が停止することを
   特徴とする二流体開閉装置。
2. 【請求項２】 上記駆動体が、圧縮空気もしくは圧縮空
   気とスプリングとの組み合わせによって往復運動するピ
   ストンまたはダイアフラムであることを特徴とする、請
   求項１に記載された二流体開閉装置。
3. 【請求項３】 上記駆動体が、電磁ソレノイドで駆動す
   るものであること特徴とする、請求項１に記載された二
   流体開閉装置。
4. 【請求項４】 塗料開閉用ニードルバルブに配設した引
   き込み長さ調節装置が、駆動体に設けたニードルバルブ
   挿通孔に摺動自在に挿通したニードルバルブの端部に螺
   合した引き込み長さを調節するタイミングストローク調
   整用ナットと、支持材により端部を支持され他端を該ナ
   ットに結合した押しバネとからなる引き込み長さ調節装
   置である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載され
   た二流体開閉装置。