JP2549938B2 - スプレー装置およびスプレー装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空気圧作動型開閉弁を備えたスプレー装置
およびそのスプレー装置における弁の開閉と霧化用空気
の供給とを制御するための装置に関するものであり、特
に塗装用スプレー装置およびそのスプレー装置に好適な
制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

塗料等の霧化されるべき液体の供給を制御するため空
気圧作動型開閉弁を備えると共に、霧化用空気を供給す
るための施設を備えたスプレー装置においては、弁作動
用空気系と霧化用空気系とを各別に設けてそれぞれに電
磁弁あるいは空気圧作動弁等の開閉弁を設けると、制御
するのは容易であるが、設備が著しく複雑かつ高価とな
るから、開閉弁の１個を省略して制御系統を簡略化する
と共に、空気供給系についても圧力空気源からスプレー
装置までの給気管路を１本に限定することが考えられて
おり、例えば第１図のように噴液ノズル１の上流におけ
る弁室２に弁座３とこれに対する弁体４とを設けて給液
流路用の開閉弁を構成し、かつ弁体４には後方に延べる
弁棒５の後方にピストン６およびシリンダ７からなる空
気圧アクチュエータを設けて内部のばね８により常時弁
体４を進出させた閉止状態に保つのに反し、シリンダ７
への圧力空気の供給によりばね８に抗しピストン６を後
退させて前方の弁体４を後退させ開弁するようにするほ
か、シリンダ７への圧力空気を同時的に噴気ノズル９へ
霧化用として供給するようにしたものである。

また第２図のように、弁棒５とピストン６とを直結す
ることなく比較的弱い圧縮ばね10の介設のもとに拡張傾
向に連結すると共に、ピストン６に弁体11を設けるほか
この弁体11とこれに対する弁座12とからなる霧化用空気
の給気流路用開閉弁を構成して常時圧力空気を弁上流に
導入したまま、ばね８により常時閉止状態に保つと同時
に、前記弁棒５をばね10により進出させて閉止状態に保
ち、シリンダ７に圧力空気を供給することによりピスト
ン６を後退させて先づ弁体11を弁座12から離開し、霧化
用空気を噴気ノズル９へ供給するようにし、弁体４につ
いてはばね10によるクッションの作用のもとにピストン
６と同時に後退することなく、少し遅れて後退するか
ら、霧化用空気の噴出後に液体が噴出してスピット発生
防止効果が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第１図に示す従来装置においては、霧化用空気と
給液流路用の開閉弁を作動させるための圧力空気とをそ
のまま共用するのであるから、弁作動用の圧力空気の圧
力よりも低い圧力の霧化用空気を使用したい場合に適応
しない不利がある。

また第２図に示す従来装置においては、液体圧力を高
圧のもとに使用したい場合には、開弁のための圧力空気
を供給しないにも拘わらず、弁体５および弁棒６に対す
る液圧の作用によりそれらを後退させる結果、常時液漏
れが生じて使用不能である。

そこで本発明の目的は、開閉弁作動系への指示を１信
号に限定したスプレー装置およびその制御装置におい
て、開閉弁作動用の圧力空気と霧化用圧力空気とをそれ
ぞれ任意圧力のもとに供給することができるばかりでな
く、液体供給圧力が高い場合においても適用することが
できるようにした技術を提供することにあり、また他の
目的は液体の噴出時と同時もしくはそれ以前に霧化用空
気を噴出させるようなスプレー装置およびその制御装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、噴液ノズルに対
する給液流路用の開閉弁として、強力なばねを使用して
遅開特性を保有させた常閉式の空気圧作動型開閉弁を採
択すると共に、噴気ノズルに対する給気流路用の開閉弁
として、前記ばねよりも弱いばねを使用して速開特性を
保有させた常閉式の空気圧作動型開閉弁を採択し、かつ
噴気ノズルへの給気流路には圧力調整弁を介設してな
り、なお前記両空気圧作動型開閉弁における受圧ピスト
ンを兼用としてもよく、またそのシリンダを兼用として
ピストンを対向状態に設けてもよく、更に両空気圧作動
型開閉弁の作動時期の時間差を確実にするため、給液流
路用の開閉弁に開通遅延施設を付設してもよい。

〔作 用〕

給液流路用の開閉弁と給気流路用の開閉弁とに対する
作動用圧力空気を電磁弁等への遠隔操作のもとに同時に
供給することにより、先づ速開特性の給気流路用の開閉
弁が開通して噴気ノズルへ設定済の圧力空気が供給され
て噴気を開始し、その少し後に遅開特性の給液流路用の
開閉弁が開通して噴液ノズルへの加圧液体が供給され、
このスプレー装置がエアスプレー装置である場合には、
噴霧が噴気に伴われて霧化され、またスプレー装置がエ
ア添加型スプレー装置即ちエアレス式噴霧ノズルから噴
射された噴霧に対し空気を積極的に添加するようにスプ
レー装置である場合には、噴液に際し既に噴気されてい
る状態のもとにエアレス式噴霧を行う関係上、エアレス
噴霧だけが生成されるのではなく、最初からエアが添加
された噴霧が生成されるのであって、なお停止に当って
は、作動用圧力空気の供給を停止すると同時に排気状態
にすることにより、強力ばねを使用している給液流路用
の開閉弁が先づ閉止された後、弱いばねを使用している
給気流路用の開閉弁が閉止され、従ってスピットの発生
がなく、液垂れ現象が防止される。

しかも、エア添加型スプレー装置においては、供給液
圧数十kg/cm²程度と比較的高圧であり、この高圧の液圧
が給液流路用の開閉弁の弁体に作用して弁体を不用意に
後退させる傾向があるのに対し、強力なばねを使用した
開閉弁の適用により弁体の不用意な後退による開弁が防
止される。

〔実 施 例〕

以下、本発明を添付図面について詳細に説明する。

第３図の実施例は、エアスプレー用あるいはエアレス
スプレー用の噴霧ノズル１に近い上流における弁室２に
弁座３とこれに対し後方から対接する弁対４とを設けて
給液流路用の開閉弁を構成し、かつ弁体４には後方に延
びる弁棒５の後方にピストン６およびシリンダ７からな
る空気圧アクチュエータを設けて内部の強力なばね８に
より常時弁体４を進出させた閉止状態に保つのに反し、
シリンダ７への圧力空気の供給によりばね８に抗しピス
トン６を後退させて前方の弁体４を後退させて開弁する
ようにして遅開特性の空気圧作動型開閉弁を構成するほ
か、ピストン６に弁体13を設けると共にこの弁体13に対
接する弁座14があるピストン15を前記ピストン６と対向
状態のもとに共通のシリンダ７に設けてこれに前記ばね
８に比較して弱いばね16を関連させ、かつピストン15に
は弁室17および通気路18を形成して速開特性の空気圧作
動型開閉弁を構成し、開弁に伴い弁室17および通気路18
を経て噴気ノズル９へ霧化用空気を供給することができ
るようにしたスプレー装置を採択し、かつこのスプレー
装置に対し、その弁室２に圧力液体源19から給液管路20
を経て一定圧力の加圧液体を常時導入するようにすると
共に、ピストン15における弁室17に圧力空気源21から源
圧弁等の圧力調整弁22がある給気流路23を経て一定圧力
の空気を供給することができるようにし、更にシリンダ
７への給気施設としては、前記圧力空気源21から電磁弁
もしくは空気圧作動弁等の遠隔操作型の開閉弁24がある
給気管路25により、必要に応じ開閉弁24を開通させてシ
リンダ７に圧力空気を供給することができるようにす
る。

上記構成のもとに、使用に当り、開閉弁24に対する通
電もしくは給気により開通状態にし、シリンダ７へ圧力
空気を供給することにより、先づ速開特性の給気流路用
の開閉弁を開通させ、即ちピストン15をばね16に抗して
前進させて弁体13を静止させたまま弁座14を離開し、弁
室17に導入している圧力空気を噴気ノズル９から噴出さ
せるようにし、シリンダ７への圧力空気の供給が進むに
つれてピストン６を強力なばね８に抗して後退させるこ
とにより直結の弁体４を弁座３から後退させ、即ち遅開
特性の給液流路用の開閉弁を開通させて噴気による霧化
作用のもとに噴霧を生成するようにしてなるのであり、
なお噴霧を停止するに当っては、開閉弁24を閉止してシ
リンダ７内の空気を排気するようにすると、先づ強力な
ばね８によりピストン６が復元して給液流路用の開閉弁
が閉止し、少し遅れてピストン15が復元して給気流路用
の開閉弁が閉止することになり、噴液期間には確実に噴
気が行われて霧化の不完全によるピストン発生が防止さ
れる。

以上のような開閉弁の時間差開閉については、前記ば
ね８と16との強弱による関係により定まるのであるが、
実際にはピストン６と15との受圧面積並びに作動用空気
の圧力も関連するのであって、単純比較で定まるもので
はなく、実質的な意味における強弱であることに注目す
る必要がある。

上記時間差開閉を一層確実にする必要がある場合に
は、同第３図のように、シリンダ７への給気管路25に減
圧弁等の圧力調整弁26を介設してその圧力設定軸に空気
圧作動型アクチュエータ27を付設して圧力空気の供給に
より設定圧力を自動的にかつ徐々に高圧に変更すること
ができるようにし、これにより常時低圧に設定されてい
る状態のもとにシリンダ７への圧力空気の供給が開始さ
れて先づピストン15を作動させ、アクチュエータ27への
圧力空気の供給が進むに従って圧力調整弁26の設定圧力
が高くなるから、シリンダ７への供給圧力も上昇してピ
ストン６の作動を開始することになるのである。

第４図の実施例は、前記第３図の実施例におけるピス
トン６と15とを単一化した構造であって、弁棒５に摺動
するようにピストン６をシリンダ内に設けるほか、シリ
ンダ７の背方には強力なばね８により前方へ進出し易い
傾向のスライダ28を設けて給液流路用の開閉弁における
弁棒５の後端に直結し、かつ前記ピストン６の後端とス
ライダ28との間には弱いばね16を介設した状態のもとに
常時軸線方向に少しの間隙Ｃが保たれ易い傾向に設け、
更にシリンダ７の前端寄り部分には弁室17および通気路
18並びに弁座14を形成すると共に、ピストン６の前端に
は弁座14に対接する弁体13を設け、なお他の構成につい
ては前記第３図におけると性質的に同等の構造とし、以
て弁室17に常時一定圧の圧力空気を導入した状態のもと
に開閉弁24を遠隔操作により開通することにより、シリ
ンダ７に圧力空気を供給してピストン６をばね16に抗し
て後退させ、先づ弁体13を弁座から離開させて給気流路
23,弁17,通気路18を経て圧力空気を噴気ノズル９に供給
しつつ、ピストン６の引き続く後退によりピストン６の
後端がスライダ28に接触してスライダ28を後退させるに
及び、弁体４を弁座３から離開させて噴気開始から少し
遅れた状態のもとに噴液ノズル１から噴射することがで
きるようにし、なお開閉弁24の閉止に伴いばね８により
ピストン６と共にスライダ28を前方へ進出させ、先づ弁
体４を弁座３に対接させて閉止した後、ばね16によりピ
ストン６を引き続き進出させて弁体13を弁座14に圧接復
元するようにしてなり、噴液期間には噴気が確実に行わ
れて霧化の不完全によるスピット発生が防止される。

第５図の実施例は、噴気ノズル９への給気流路用の開
閉弁を給液流路用の開閉弁とは別個に設けたものであっ
て、図示のように、弁体13,弁座14,弁室17,通気路18,ピ
ストン６′，弱いばね16,シリンダ29からなる常閉式の
空気圧作動型の開閉弁を設けてそのシリンダ29に圧力調
整弁26,開閉弁24,給気管路25を経て圧力空気を適時的に
供給することができるようにすると共に、弁室17には圧
力調整弁22および給気流路23を経て圧力空気を供給する
ことができるようにし、以て開閉弁24の開通により両シ
リンダ7,29に圧力空気を同時に供給しつつ、先づピスト
ン６′を弱いばね16に抗し駆動して弁体13を弁座14から
離開させ開弁し、噴気ノズル９へ圧力空気を供給するよ
うにし、少し遅れてピストン６を強いばね８に抗して駆
動し、弁体４を弁座３から離開させ開弁して噴霧ノズル
１に加圧液体を供給するようにする。

なお給液流路用の開閉弁の開通を遅らせるための遅開
施設として、シリンダ７に近い給気管路25に逆止弁と流
量調整弁とを並列に設けた流量調整器30を介設し、圧力
空気の供給を抑制するに反し急速排気を行うようにして
もよい。

〔効 果〕

以上説明したように、本発明によれば、噴気ノズルへ
の給気流路用の開閉弁として弱いばねを使用した速開特
性の空気圧作動型開閉弁を採択すると共に、噴液ノズル
への給液流路用の開閉弁として強力なばねを使用した遅
開特性の空気圧作動型開閉弁を採択したから、空気圧作
動型の両開閉弁に対する作動用圧力空気の同時的供給に
拘わらず、噴気を遅らせることなく噴液と同時もしくは
それ以前に噴気が行われ、噴液停止と同時もしくはそれ
以後に噴気が停止し、従ってスピットの発生が確実に防
止されて塗装においては平滑な塗膜が得られ、かつ噴液
ノズル外部の汚損が防止される。

また給液流路用の開閉弁を強力なばねにより常時閉止
するようにしているから、高圧な液圧になっても影響を
受けないため、エアレススプレーおよびエア添加型スプ
レーに適応し、なお噴液，噴気両開閉弁に対する作動用
圧力空気の供給を同時的に行うようにしている関係上、
作動指示のための信号例えば電磁弁に対する通電あるい
は流体圧作動弁に対する圧力流体の供給等が１本で足
り、従って１信号の既設の設備を使用して本発明のスプ
レー装置を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面において、第１図および第２図はそれぞれ従来のス
プレー装置を各別に示す縦断側面略図、第３図，第４図
および第５図はそれぞれ本発明の実施例を各別に示すス
プレー装置並びに制御装置の縦断側面略図である。 １……噴液ノズル ３……弁座 ４……弁体 ８……ばね ９……噴気ノズル 13……弁体 14……弁座 16……ばね 20……給液流路 22……圧力調整弁 23……給気流路 24……開閉弁 25……給気管路 26……圧力調整弁 27……空気圧作動型アクチュエーク 30……流量調整器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】噴液ノズルと、霧化用空気を噴出する噴気
   ノズルと、前記噴液ノズルに対する給液流路用の開閉弁
   と、前記噴気ノズルに対する給気流路用の開閉弁と圧力
   調整弁とを備え、前記両開閉弁はばねによる常閉式の空
   気圧作動型開閉弁を採択するほか、給液流路用の開閉弁
   に使用するばねは、給気流路用の開閉弁に使用するばね
   に比較して強力なばねを使用してなるスプレー装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のスプレー装置の制御装置で
   あって、給液流路用の開閉弁に対する圧力空気の給気管
   路に、流量調整施設を設けて給液流路用の開閉弁の開通
   を遅延するようにしたことを特徴とするスプレー装置の
   制御装置。