JPH07124504A

JPH07124504A - 液体供給装置

Info

Publication number: JPH07124504A
Application number: JP5297335A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Kato; 孝年加藤
Original assignee: KATOO SEIKO KK; TOKAI RIKA HANBAI KK
Current assignee: KATOO SEIKO KK; TOKAI RIKA HANBAI KK
Priority date: 1993-11-01
Filing date: 1993-11-01
Publication date: 1995-05-16

Abstract

(57)【要約】【目的】噴霧装置への塗料の供給を低圧で安定して行
うことができる液体供給装置を提供すること。【構成】釉薬Ｆを噴霧状にして塗布する噴霧ガン１１
に釉薬Ｆを供給するものにおいて、釉薬タンク１から噴
霧ガン１１に向けて釉薬Ｆを脈動加圧して供給するダイ
ヤフラムポンプ２と、ダイヤフラムポンプ２から噴霧ガ
ン１１に供給される通路上にあって釉薬の脈動圧を一定
圧力に安定化させるベロフラム６とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体を噴霧状にして吹
き付ける噴霧ガンに液体を供給する液体供給装置に関
し、さらに詳細には、陶磁器のうわ薬として使用される
釉薬や、樹脂を揮発性溶剤に溶かしたワニス等の混合液
体を、噴霧ガンに低圧かつ安定して供給するための液体
供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、塗料等のように流動性の高い液体
を圧縮空気を用いて噴霧状にし、対象物に吹き付ける噴
霧ガンが一般的に広く使用されている。図３は、その噴
霧ガンの一例を示す図である。中央に穿設されたノズル
本体５０の左端にノズル５１が設けられている。そのノ
ズル本体５０の中空部である塗料通路５２には、先端部
が円錐形をしたニード５３が、ノズル５１に対して位置
移動可能にピストン５４に付設されている。また、ノズ
ル本体５０の外側にフレーム５５が形成され、ノズル本
体５０とフレーム５５の間に空気を噴出する空気噴出口
５１ａが形成されている。フレーム５０のノズル５１に
対抗する位置にノズル外孔５６、また噴出された塗料を
拡散させる空気ノズル５７が形成されている。

【０００３】上記構成を有する従来の噴霧装置の作用を
説明する。塗料Ｆを噴霧するときは、不図示の作動空気
制御弁及び空気電磁弁を開いて、塗料継手５８に塗料Ｆ
を流し、空気継手５９に圧縮空気Ａを流した状態とす
る。また、このとき、作動空気Ｓの作用により、ニード
ル５３がノズル５１と離間される。これにより、ノズル
５１から噴出される塗料が、空気噴出口５１ａから噴出
される空気により霧化され、ノズル外孔５６から噴霧さ
れる。また、空気ノズル５７から噴出する空気は、ノズ
ル５１から噴出する霧状に噴出された塗料を拡散させる
働きをする。

【０００４】この噴霧ガンは、陶磁器の表面に描かれる
線模様等にも使用される。このとき、陶磁器への釉薬の
塗布量を均一化することが重要である。釉薬の塗布量が
均一でないと美感が損なわれる、商品価値が低下するか
らである。陶磁器への塗布量を均一化するためには、噴
霧ガンに供給する釉薬Ｆの供給圧を低圧とする必要があ
る。噴霧ガンに供給される釉薬Ｆの供給圧力が高い場
合、ノズル５１から噴射される釉薬Ｆの量が多く速度も
速いため、対象物である陶磁器への塗布には不都合なも
のとなる。すなわち、ノズル５１から噴射される釉薬Ｆ
の速度が速い場合、釉薬Ｆが噴霧化されて均一化される
のに長い距離を必要とするからである。従って、釉薬Ｆ
を均一化した状態で塗布しようとすると陶磁器と噴霧ガ
ンとの距離を長くする必要があった。

【０００５】しかし、噴霧ガンを陶磁器から遠ざける
と、釉薬Ｆの噴霧幅が広がり、所定幅に的確に塗布する
ことが困難となっていた。この場合、陶磁器にマスクを
かけて所定の幅に塗布することは可能であるが、そうす
ると、無駄になる釉薬Ｆが多くコストアップとなる。ま
た、噴霧ガンをロボットに取り付けて噴霧を自動化する
ためには、マスクをつけることは困難があった。一方、
所定幅に修めようとして陶磁器を近づけたのでは、空気
噴出口５１ａから噴出される釉薬Ｆの噴出量が多いた
め、塗料Ｆが充分に霧化されない間に塗布されてしまい
ムラの原因となる。

【０００６】これに対し、塗料が低圧で供給される場合
には、噴出される釉薬Ｆの速度が遅いため、ノズルから
出てから均一に噴霧化されるまでの距離が短い。従っ
て、陶磁器をノズルの近くに配置したとしても、釉薬Ｆ
を確実に霧化することができ、陶磁器に対して釉薬Ｆを
均一な状態で正確に塗布することができる。従って、噴
霧装置に供給される塗料は低圧であることが要求される
のである。そのために従来では、液体タンクそのもの
を、噴霧ガン使用位置より高い位置に吊す方法が実施さ
れていた。液体タンク内にある液体はその自重により液
体が流れ落ちて上述した噴霧装置である噴霧ガンに供給
される。この方法によれば、噴霧ガンに供給される釉薬
Ｆの供給圧は、約０．７ｋｇ／ｃｍ²となる。この圧力
では、十分低圧とは言えないが、噴霧ガンを手に持って
人が制御していたため、どうにか陶磁器に釉薬Ｆを一定
幅で塗布することができていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のように
液体タンクを吊す方法では、噴霧ガンをロボットに取り
付けて塗装の自動化を図ろうとするときに、まだ圧力が
高すぎて釉薬Ｆを一定幅で塗布することができなかっ
た。また、液体タンクを吊す方法は、きわめて煩雑な作
業であり、効率が悪かった。従って、釉薬Ｆを低圧で噴
霧ガンに供給する装置を考えることとした。そこで、低
圧で液体を供給できるポンプとしては、一般的には図４
に示すような回転ポンプの利用が考えられる。しかし、
陶磁器のうわ薬として使用される釉薬は土を水で溶解さ
せたものであり、また木材等に塗布するワニスも、放置
すると揮発性溶剤が揮発した後に残留する樹脂を含むも
のである。ここで、釉薬Ｆを回転ポンプで供給すると、
釉薬Ｆが混合され土が細分化され、炉で焼いたときに本
来の色つやが出なくなってしまう。従って、回転ポンプ
は噴霧ガンに低圧で釉薬Ｆを提供する装置としては、不
適切な装置である。

【０００８】そこで、噴霧ガンに釉薬Ｆを混合すること
なく供給する手段として、図５に示すようなダイヤフラ
ムポンプが考えられる。ダイヤフラムポンプ７０はセン
ターロッド７２の両端に固定された左右の２枚のダイヤ
フラム７６，７７が水平移動して液体を圧送するもので
ある。具体的には、図５（ａ）で左側の第１エア室７１
に不図示のエア供給口から圧縮空気が送られるとセンタ
ーロッド７２は左方向に移動し、逆止弁８３が閉じ、逆
止弁８２が開いて第２液体室７３の液体が排出口７８か
ら押し出され、同時に逆止弁８０が閉じ逆止弁８１が開
いて第２液体室７４には液体供給口７９から液体が吸い
込まれる。そして図５（ｂ）に示すように、センターロ
ッド７２がストロークいっぱいまで左に移動するとポン
プエア三方電磁弁５が切換り、圧縮エアは右側の第２エ
ア室７５に送られ、センターロッド７２は右方向に移動
する。そうすると、第２液体室７４の液体が排出口７８
から押し出され、同時に第１液体室７３には液体が液体
供給口７９から吸い込まれる。この動作の繰返しによ
り、液体は連続的に吸入、排出される。

【０００９】従って、釉薬Ｆは断続的に排出されるので
縦波となって噴霧装置に供給される。即ち、ダイヤフラ
ムポンプでは供給される釉薬Ｆに脈動圧が発生すること
になる。これがそのまま噴霧ガンに供給されると、噴霧
装置のノズル先端には、時間とともに塗料の量が変化を
伴って供給されるので、連続的に塗布される時にムラを
生じてしまい、陶磁器に釉薬Ｆを一定の幅で自動的かつ
正確に塗布することができない問題があった。

【００１０】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり。噴霧ガンへの塗料の供給を低圧
で安定して行うことができる液体供給装置を提供するこ
とを目的とする。また、陶磁器等に塗布される釉薬が詰
まることがないよう、安定した供給ができること目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の液体供給装置
は、液体を噴霧状にして塗布する噴霧ガンに液体を供給
する液体供給装置であって、液体タンクから噴霧ガンに
向けて前記液体を脈動加圧して供給するダイヤフラムポ
ンプと、液体がダイヤフラムポンプから噴霧ガンに供給
される通路上にあって、液体の脈動圧を一定圧に安定さ
せるベロフラムとを有する。また、本発明の液体供給装
置は、上記に記載したものにおいて、前記ダイヤフラム
ポンプにより加圧された前記液体の脈動圧を一定圧に安
定させる前記ベロフラムが、一定圧の空気を供給する定
空気圧レギュレータのみにより制御されることを特徴と
する。

【００１２】また、本発明の液体供給装置は、上記に記
載したものにおいて、ベロフラム内の液体量を検知する
レベルセンサと、前記レベルセンサの信号に応じてダイ
ヤフラムポンプのオンまたはオフを制御するダイヤフラ
ムポンプ制御手段とを有することを特徴とする。また、
本発明の液体供給装置は、上記に記載したものにおい
て、前記ベロフラムの液体供給部が透明部材で形成され
ていることを特徴とする。また、本発明の液体供給装置
は、上記に記載したものにおいて、前記ベロフラムの液
体供給部がすり鉢形状をなし、該すり鉢形状の下端に前
記液体の吐出口を有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】液体タンクからの液体を噴霧ガンに向けてダイ
ヤフラムポンプが低圧で供給する。その供給される液体
は０．２Ｋｇ／ｃｍ² 程度の低圧であるが脈動圧を有し
ている。脈動圧を有する液体は、噴霧ガンに供給される
途中でベロフラムを経由する。ベロフラムは、ダイヤフ
ラムポンプにより発生した脈動を均一な圧力にして安定
した流れにする。０．２Ｋｇ／ｃｍ² の一定圧力で安定
して供給される釉薬が噴霧ガンに供給される。噴霧ガン
には０．２Ｋｇ／ｃｍ²の一定圧力で釉薬が供給され、
ノズルから噴出される。そして、圧縮空気により噴霧化
される。ここで、釉薬の供給圧が低い一定圧力なので、
ノズルから出た後すぐに均一に噴霧化される。従って、
陶磁器と噴霧ガンとの距離を短くでき、陶磁器に狭い一
定幅で釉薬を塗布することが可能である。

【００１４】また、ベロフラムは、ダイヤフラムポンプ
により加圧された前記液体の脈動圧を一定圧に安定させ
る。ここで、ベロフラムは、制御用にバネを使用せず
に、定空気圧レギュレータにより、一定圧の空気圧のみ
でベロフラムを制御しているので、釉薬を低圧で均一化
することができる。また、レベルセンサは、ベロフラム
内の釉薬量を検知する。また、ダイヤフラムポンプ制御
手段は、レベルセンサの信号に応じてダイヤフラムポン
プのオンまたはオフを制御する。また、ベロフラムの液
体供給部が透明部材で形成されているため、釉薬が土と
液とに分離して土が蓄積された状態を視認することがで
きる。また、ベロフラムの液体供給部がすり鉢形状をな
し、該すり鉢形状の下端に前記液体の吐出口を有してい
るので、釉薬が土と液とに分離した場合でも、後から流
れる釉薬により土が吐出口から吐出されるため、吐出口
が詰まることがない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の液体供給装置を具体化した一
実施例を図面を参照して説明する。図１は本実施例の構
成図である。具体的には、陶磁器に塗布するうわ薬であ
る釉薬を供給するための液体供給装置である。先ず、釉
薬タンク１には、釉薬を吸い上げるダイヤフラムポンプ
２が連結されている。そして、ダイヤフラムポンプ２
は、ポンプエア三方電磁弁５、エアレギュレータ４を介
してコンプレッサ３から空気の供給をうけるよう連結さ
れている。また、ダイヤフラムポンプ２は、その供給し
た空気を利用して釉薬を送るようにベロフラム６に連結
されている。そして、ベロフラム６は、ベロフラム６に
制御用の一定圧の空気を供給するためのレギュレータ７
及び定圧弁８を介して、コンプレッサ３と連結されてい
る。

【００１６】ベロフラム６の吐出側には、釉薬を霧化し
て噴射する噴霧ガン１１が連結され、他方コック１２を
介して釉薬供給源である釉薬タンク１に連結される。一
方、噴霧ガン１１は、一連の装置を介してコンプレッサ
３と接続されている。すなわち、噴霧ガン１１とコンプ
レッサ３との間においては、基本レギュレータ１３がコ
ンプレッサ３に接続され、更にエアバルブ１４を介して
ノズルエアレギュレータ１５とセンタエアレギュレータ
１６の二手に分かれて、それぞれエアバルブ１７，１８
を介して噴霧ガン１１に接続されている。

【００１７】このような構成による液体供給装置は、次
のように作用する。図５に示すように、ダイヤフラムポ
ンプ２が、釉薬Ｆを釉薬タンク１からベロフラム６に供
給する。具体的には、ダイヤフラムポンプ２にコンプレ
ッサ３から所定の圧縮空気が送られる。その圧縮空気
が、ポンプエア三方電磁弁５により、図示しないエア供
給口から左側の第１エア室７１に送られると、センター
ロッド７２は左方向に移動する。このとき、逆止弁８３
は閉じ、逆止弁８２は開く。そして、第２液体室７３の
釉薬が排出口７８から押し出され、所定量の釉薬がベロ
フラム６に向けて供給される。同時に、第２液体室７４
においては、逆止弁８０が閉じ、逆止弁８１が開いて、
液体供給口７９から釉薬が吸い込まれる。その後、図５
（ｂ）に示すように、センターロッド７２がストローク
一杯まで右に移動するとポンプエア三方電磁弁５が切換
り、コンプレッサ３からの圧縮空気は、右側の第２エア
室７５に送られ、センターロッド７２は右方向に移動す
る。これにより、第２液体室７４の釉薬が排出口７８か
ら押し出され、所定量の釉薬がベロフラム６に向けて供
給される。そして、同時に第１液体室７３には釉薬が液
体供給口７９から吸い込まれる。この動作の繰返しによ
り、釉薬は連続的に吸入、排出される。

【００１８】ベロフラム６に流入する釉薬は、上述した
ように、ダイヤフラムポンプ２の第１及び第２液体室７
３，７４から交互に流出されるため、その時点で供給さ
れる釉薬Ｆに脈動圧を生じている。そこで次に、ベロフ
ラム６では、連続的に変化する圧力を空気圧の調節によ
り一定の圧力にして噴霧ガン１１に供給する。

【００１９】そして、噴霧ガン１１に供給された釉薬
は、噴霧ガン１１に送られる空気によって霧化されて噴
出する。噴霧ガン１１に送られる空気は、基本レギュレ
ータ１３によって所定の圧力に調節され、更に二手に別
れた圧縮空気は、一方のセンタエアレギュレータ１６に
よって釉薬を噴霧化させ、他方のノズルエアレギュレー
タ１５によってニードル弁の調節を行う。

【００２０】ここで、ベロフラム６について更に詳細に
説明する。図２は、ベロフラムの断面図を示す図であ
る。このベロフラム６は基本構造をベロフラムより構成
されている。その構成は、全体が円柱形をなし、上部カ
バー２１と下部カバー２２とに分割されている。そして
互いの接合部は、フランジ２１ａと２２ａの組合せで、
ボルト２３によって一体化され、上部カバー２１と下部
カバー２２によってタンク用の中空部２０を構成してい
る。前記フランジ２１ａ，２２ａとの間には作動膜２４
の端が挟まれている。この作動膜２４は、極めて薄く設
計され、強力なポリエステル布等の上にゴムを被覆した
ものであり、コップのように一端が開放された中空円柱
形をしている。

【００２１】そして、作動膜２４の中心部をピストン２
５とリテーナー２６とによって挟み込み、中心をピスト
ン棒２８が貫いている。このとき作動膜２４は、中心部
を折り返され、ピストン２５とシリンダ壁２７の間に介
在している。シリンダ壁２７には、制御用の一定圧力空
気を供給するための空気供給口３３が形成されている。
一方、検出用ピストンロッド２８は、上部カバー２１の
上面中心を貫いて検出カバー３１に収納されている。検
出用ピストンロッド２８には、永久磁石３２が取り付け
られている。また、検出カバー３１には、ベロフラム６
内の釉薬量を検知するためのレベルセンサ９，１０が取
り付けられている。ここで、下部カバー２２は、その中
空部を段差部２２ｐ、傾斜部２２ｑ及び最下部２２ｒと
徐々の経を小さくした形状を透明アクリルによって形成
されている。そして段差部２２ｐには、ダイヤフラムポ
ンプ２から供給される釉薬Ｆが流入する流入口３４が形
成されている。また、最下部２２ｒには、噴霧ガン１１
に向けて釉薬Ｆを吐出する吐出口３５と、釉薬タンク１
に釉薬Ｆを再び戻すための図示しない戻り口が形成され
ている。

【００２２】このような構成によるベロフラムは、以下
のように作用する。先ず、ダイヤフラムポンプ２から釉
薬Ｆが、ベロフラム６に供給される。具体的には、ベロ
フラム６の流入口３４に釉薬Ｆが流れ込み、中空部２０
に釉薬Ｆが満たされることになる。ここで、上限及び下
限レベルセンサ９，１０は、検出用ピストンロッド２８
に付設された永久磁石３２によって、ベロフラム６内の
中空部２０に満たされる釉薬の増減を検知する。そし
て、変化に応じて図示しない制御装置に制御信号を送
り、ポンプエア三方電磁弁５のオンオフを制御して、釉
薬Ｆの排出量を制御し、中空部２０の釉薬Ｆの量を安定
させるようにする。ベロフラム６の中空部２０内の釉薬
Ｆの量が大きく変化すると吐出圧も変化してしまう。そ
れを防止してベロフラム６からの吐出圧を一定にするた
めに、中空部２０内の釉薬Ｆの量が所定の範囲になるよ
うに制御しているのである。また、中空部２０に供給さ
れた釉薬Ｆは、コック１２介してその一部を液体タンク
１に戻し、釉薬を循環させている。

【００２３】ところで、中空部２０に流れ込む釉薬は、
上述したようにダイヤフラムポンプ２から供給されるた
め、その釉薬Ｆには脈動加圧が生じている。即ち、中空
部２０に供給される釉薬の供給圧力は、時間的変化を伴
っている。ここで、レギュレータ７および定圧弁８によ
り０．２Ｋｇ／ｃｍ² に正確に制御された制御空気が、
空気供給口３３からピストン２５に下向きに一定の力を
与えている。ベロフラム６の中空部２０にある釉薬Ｆに
は、リテーナー２６、作動膜２４およびピストン２５を
介して、常に一定の力が作用している。従って、釉薬Ｆ
の変化する脈動圧は、このベロフラム６機構により、
０．２Ｋｇ／ｃｍ² の一定圧力に安定化される。

【００２４】以上、詳細に説明したように本実施例で
は、ベロフラム６を利用したことにより、ダイヤフラム
ポンプ２からの低圧脈動圧の釉薬Ｆを、０．２Ｋｇ／ｃ
ｍ² の一定圧力に安定化して、噴霧ガン１１に供給する
ことができる。また、そのベロフラム６の制御にバネを
使用せずに空気圧のみを利用しているので、ベロフラム
６の応答性を高くすることができた。また、レベルセン
サにより中空部２０内の釉薬の量を一定に保つので、圧
力変化に対する圧力調整をより精度良く行うことができ
る。また、ベロフラム６の下部カバー２２を透明アクリ
ルによって形成したことにより、詰まりやすい釉薬の状
況把握が確実となり的確なメンテナンスが可能となっ
た。更に、すり鉢状にした中空部２０の下端部に吐出口
３５を設けたことにより、土を水で溶解させたような釉
薬等が容器底部に沈澱してしまうのを防止することがで
きる。

【００２５】このように本発明の一実施例について詳細
に説明してきたが、本発明は本実施例に限定されるもの
ではなく様々な変形が可能である。本実施例では、釉薬
Ｆを供給する装置について説明したが、固形物と液体と
の混合物であって、回転ポンプにより混合することが好
ましくない混合物を低圧で供給することを目的とするも
のであれば、同様である。

【００２６】

【発明の効果】以上、本発明の液体供給装置は、液体を
噴霧状にして塗布する噴霧ガンに液体を供給する液体供
給装置において、液体タンクから噴霧ガンに向けて液体
を供給するダイヤフラムポンプと、前記ダイヤフラムポ
ンプから噴霧ガンに供給される途中で液体の脈動流を定
圧流に変化させるベロフラムとを有しているので、噴霧
ガンへの釉薬の供給を低圧で安定して行うことができる
ため、ロボット等に付設される噴霧ガンにより陶磁器等
に対して一定幅で正確かつ自動的に釉薬を塗布すること
ができる。また、本発明の液体供給装置は、ベロフラム
の下部が透明部材から構成されているので、作業者がベ
ロフラムに堆積する固形物の量および状態を絶えず視認
できるため、ベロフラムの詰まり等により発生するトラ
ブルを事前に回避することができる。また、底部が円錐
状をなすものであるので、陶磁器等に塗布される釉薬の
土が分離した場合でも、後から流れてくる釉薬により流
されるため、ベロフラムが詰まることがなく、噴霧ガン
に釉薬を安定して供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である液体供給装置の構成図
である。

【図２】本発明の一実施例である液体供給装置を構成す
るベロフラムを示す断面図である。

【図３】噴霧ガンを示す断面図である。

【図４】ダイヤフラムポンプを示す断面図である。

【図５】回転ポンプを示す断面図である。

【符号の説明】

１釉薬タンク２ダイヤフラムポンプ３コンプレッサ４エアレギュレータ５ポンプエア三方電磁弁６ベロフラム７レギュレータ８定圧弁９液体上限レベルセンサ１０液体下限レベルセンサ１１噴霧ガン１２コック１３レギュレータ１４エアバルブ１５ノズルエアレギュレータ１６センタエアレギュレータ１７エアバルブ１８エアバルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を噴霧状にして塗布する噴霧ガンに
液体を供給する液体供給装置において、液体タンクから前記噴霧ガンに向けて前記液体を脈動加
圧して供給するダイヤフラムポンプと、前記液体が前記ダイヤフラムポンプから前記噴霧ガンに
供給される通路上にあって、前記液体の脈動圧を一定圧
に安定させるベロフラムとを有することを特徴とする液
体供給装置。
【請求項２】請求項１に記載の液体供給装置におい
て、前記ダイヤフラムポンプにより加圧された前記液体の脈
動圧を一定圧に安定させる前記ベロフラムが、一定圧の
空気を供給する定空気圧レギュレータのみにより制御さ
れることを特徴とする液体供給装置。
【請求項３】請求項１に記載の液体供給装置におい
て、前記ベロフラム内の液体量を検知するレベルセンサと前
記レベルセンサの信号に応じて前記ダイヤフラムポンプ
のオンまたはオフを制御するダイヤフラムポンプ制御手
段とを有することを特徴とする液体供給装置。
【請求項４】請求項１に記載の液体供給装置におい
て、前記ベロフラムの液体供給部が透明部材で形成されてい
ることを特徴とする液体供給装置。
【請求項５】請求項１に記載の液体供給装置におい
て、前記ベロフラムの液体供給部がすり鉢形状をなし、該す
り鉢形状の下端に前記液体の吐出口を有することを特徴
とする液体供給装置。