JPH0753740Y2 - 流体塗工用流体制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ホットメルトその他の粘性流体を布その他の
被塗工体表面に所定のパターンで塗工するに際して、供
給された流体が塗工時には吐出ノズルから吐出し、非塗
工時には帰還管路に還流するように流路を切換える流体
塗工用流体制御装置に関する。

〔従来の技術〕

特開昭60−53283号公報及び第4565217号米国特許明細書
には、ハウジング内部に、供給口から流体を導入する供
給路、供給路内の流体を吐出口に案内する吐出路及び供
給路内の流体を帰還口に案内する帰還路からなる中空通
路を設けると共に吐出路及び帰還路に各々弁座を設け、
各弁座と対向する一体化された弁体を頭部に備えた１本
の操作ロッドを往復移動させることにより、吐出路及び
帰還路を交互に開き又閉じるようにした三方切換え弁が
開示されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の上記三方切換え弁では、吐出路入口の流体圧が流
体の帰還時と吐出時とで異なるので、塗工開始のために
流路を帰還から吐出に切換えた直後に塗工流量が過渡的
に設定値から大きく外れ、塗工厚が不均一になる等の問
題があった。

さらに、上記三方切換え弁では、帰還から吐出への流路
の切換えに際して吐出路の弁体が弁座から引き離された
直後に、弁体の引き離しによるプランジャー効果によっ
て吐出路が瞬間的に減圧されると共に吐出ノズル内に滞
留した流体が吐出路内に吸引される現象が生じ、特に塗
工流量が少量に設定されている場合は塗工開始直後に塗
工が欠落したり、所定の塗工厚が得られない等の問題が
あった。

本考案の目的は、塗工開始時から塗工終了時にわたって
塗工厚を均一にすることができる流体塗工用流体制御装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための技術手段〕

本考案に係る流体塗工用流体制御装置は、三方切換え弁
及び弁制御手段を備えた流体制御装置において、 三方切換え弁が、ハウジングと、ハウジング内部に穿設
され、供給口から流体を導入する供給路、供給路内の流
体を吐出口に案内する吐出路及び供給路内の流体を帰還
口に案内する帰還路からなる中空通路と、吐出路に流動
方向に沿って順次配設された第１弁座及び第１弁座と連
通する第１オリフィスと、帰還路に反流動歩行に沿って
順次配設された第２弁座及び第２弁座と連通する第２オ
リフィスと、第１オリフィスの上流側に第１弁座と対向
して配設され、吐出路を開き又は閉じる第１弁体と、第
２オリフィスの下流側に第２弁座と対向して配設され、
帰還路を絞り又は閉じるニードル状第２弁体と、第１弁
体に連結され、第１弁体をハウジング外部から操作する
第１操作ロッドと、第２弁体に連結され、第２弁体をハ
ウジング外部から操作する第２操作ロッドとからなり、 弁制御手段が、第１弁体の移動量を調節する第１弁体調
節機構と、第２弁体の移動量を調節する第２弁体調節機
構と、第１操作ロッドを駆動し、第１弁体を移動させる
第１アクチュエータと、第２操作ロッドを駆動し、第２
弁体を移動させる第２アクチュエータと、第１アクチュ
エータ及び第２アクチュエータを、塗工時には吐出路を
開くと同時に帰還路を閉じ、且つ非塗工時には吐出路を
閉じると同時に帰還路を絞るように、同期的に作動させ
るアクチュエータ制御機構とからなることを特徴とする
ものである。

〔作用〕

第２弁体の移動量、即ち絞り時における弁開度を第２弁
体調節機構によって調節し、吐出路及び吐出ノズルを含
む吐出系の流体抵抗に対応する流体抵抗を帰還路に発生
させ、流体の帰還時及び吐出時における吐出路入口の各
流体圧を実質的に同等にする。

また、第１アクチュエータ及び第２アクチュエータをア
クチュエータ制御機構によって制御し、帰還から吐出へ
の流路の切換えに際して、第１弁体を第１弁座から引き
離す一方で第２弁体を第２弁座及び第２オリフィス内に
押し込み、第２弁体の上記押し込みによって吐出路を瞬
間的に加圧すると共に第１弁体の上記引き離しによるプ
ランジャー効果を減殺する。なお、第１弁体の移動量
を、第１弁体の引き離しに伴う吐出路の容積変化、第２
弁体の押し込みに伴う帰還路の容積変化、及びアクチュ
エータ制御機構の動作態様等との兼ね合いの下に、第１
弁体調節機構によって調節することにより、第１弁体の
上記引き離しによるプランジャー効果をより効果的に減
殺することが可能である。

また、第２弁体は、上記のような作用を奏しつつ、帰還
から吐出及び吐出から帰還への流路の切換えの度に帰還
路内を移動するのでセルフクリーニング作用を受ける。

〔実施例〕

第１図は本考案の実施例の断面図である。

同図において、本考案に係る流体塗工用流体制御装置は
三方切換え弁（１）及び弁制御手段（31）を備える。

〈三方切換え弁（１）の構造〉 ハウジング（２）内部に中空通路（３）が穿設され、中
空通路（３）は供給路（４）、吐出路（５）及び帰還路
（６）から構成される。供給路（４）は供給口（７）か
ら流体を導入し、吐出路（５）は供給路（４）内の流体
を吐出口（８）に案内し、さらに帰還路（６）は供給路
（４）内の流体を帰還口（９）に案内する。

第１弁座（10）及び第１弁座（10）と連通する第１オリ
フィス（11）が吐出路（５）に流動方向に沿って順次配
設され、吐出路（５）を開き又は閉じる第１弁体（12）
が第１オリフィス（11）の上流側に第１弁座（10）と対
向して配設され、第１操作ロッド（13）が第１弁体（1
2）に付設されている。第１操作ロッド（13）は、軸受
（図示を省略する）を介して軸封状態で第１弁体（12）
の移動方向に移動可能にハウジング（２）に貫通されて
いる。

同様にして、第２弁座（14）及び第２弁座（14）と連通
する第２オリフィス（15）が帰還路（６）に反流動方向
に沿って順次配設され、帰還路（６）を絞り又は閉じる
ニードル状第２弁体（16）が第２オリフィス（15）の上
流側に第２弁座（14）と対向して配設され、第２操作ロ
ッド（17）が第２弁体（16）に付設されている。第２操
作ロッド（17）は、軸受（図示を省略する）を介して軸
封状態で第２弁体（16）の移動方向に移動可能にハウジ
ング（２）に貫通されている。

〈弁制御手段（31）の構造〉 第１操作ロッド（13）をピストンロッドとする単動式の
第１エアシリンダ（32）及び第２操作ロッド（17）をピ
ストンロッドとする単動式の第２エアシリンダ（33）が
各シリンダチューブ（34），（35）のロッドカバー（3
6），（37）においてハウジング（２）に固着されてい
る。

第１エアシリンダ（32）において、圧縮コイルばね（3
8）が、ピストン（39）をロッドカバー（36）方向に付
勢するように、シリンダチューブ（34）内部におけるピ
ストン（39）とヘッドカバー（40）との間に装着され、
エア出入口（41）がシリンダチューブ（34）のロッドカ
バー（40）付近に穿設され、第１調節ボルト（42）が、
第１操作ロッド（13）先端の位置を制限するようにヘッ
ドカバー（40）からシリンダチューブ（34）内部にねじ
込まれている。第１エアシリンダ（32）は本考案におけ
る第１アクチュエータを構成し、第１調節ボルト（42）
は本考案における第１弁体調節機構を構成する。

同様にして、第２エアシリンダ（33）において、圧縮コ
イルばね（43）が、ピストン（44）をロッドカバー（3
7）方向に付勢するように、シリンダチューブ（（35）
内部におけるピストン（44）とヘッドカバー（45）との
間に装着され、エア出入口（46）がシリンダチューブ
（35）のロッドカバー（37）付近に穿設され、第２調節
ボルト（47）が、第２操作ロッド（17）先端の位置を制
限するようにヘッドカバー（45）からシリンダチューブ
（35）内部にねじ込まれている。第２エアシリンダ（3
3）は本考案における第２アクチュエータを構成し、第
２調節ボルト（47）は本考案における第２弁体調節機構
を構成する。

また、第１エアシリンダ（32）及び第２エアシリンダ
（33）の各エア出入口（41），（46）はパイプ（48），
（49）を介して空気圧制御装置（50）に連結される。空
気圧制御装置（50）は、本考案におけるアクチュエータ
制御機構を構成する。

〈流体制御動作〉 レベル制御された流体ヘッドタンク（71）の出口（72）
と定量ポンプ（73）の吸込部（74）、定量ポンプ（73）
の吐出部（75）と三方切換え弁（１）の供給口（７）、
及び三方切換え弁（１）の帰還口（９）と流体ヘッドタ
ンク（71）の戻り口（76）とを各々配管又はマニホルド
ブロック（77）で接続し、さらに吐出口（８）に吐出ノ
ズル（78）を装着すると共に被塗工体（79）と対向さ
せ、流体塗工装置を構成する。

第１調節ボルト（42）及び第２調節ボルト（47）によっ
て第１弁体（12）及び第２弁体（16）の各移動量を調節
し、空気圧制御装置（71）によって第１エアシリンダ
（32）及び第２エアシリンダ（33）を所要のタイミング
で駆動する。塗工時には、第１弁体（12）を第１弁座
（10）から離反させると共に吐出路（５）を開く一方、
第２弁体（16）を第２弁座（14）に当接させると共に帰
還路（６）を閉じ、流路を帰還から吐出に切換える。非
塗工時には、第１弁体（12）を第１弁座（10）に当接さ
せると共に吐出路（５）を閉じる一方、第２弁体（16）
を第２弁座（14）から離反させると共に帰還路（６）を
第２弁体（16）の移動量を応じた弁開度で絞り、流路を
吐出から帰還に切換える。

なお、空気圧制御装置（50）からの空気圧供給が停止し
た場合、第１弁体（12）及び第２弁体（16）は、各圧縮
コイルばね（38），（43）の反発力によって第１弁座
（10）及び第２弁座（14）に各々当接すると共に吐出路
（５）及び帰還路（６）が共に閉じられる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、流体の帰還時及び吐出時における吐出
路入口の流体圧を互いに同等にすると共に吐出路におけ
る第１弁体の引き離しによるプランジャー効果を減殺す
ることができるので、塗工開始時から塗工終了時にわた
って塗工厚を均一にすることが可能である。

さらに、本考案によれば、帰還路における第２弁体は効
果的なセルフクリーニング作用を受けるので、第２弁体
は表面に固形物等が付着することもなく、常時清浄に保
持され、再現性のよい帰還路の絞り及び閉じ動作が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の断面図である。 〈主要符号の説明〉 １…三方切換え弁 ２…ハウジング ３…中空通路 ４…供給路 ５…吐出路 ６…帰還路 ７…供給口 ８…吐出口 ９…帰還口 10…第１弁座 11…第１オリフィス 12…第１弁体 13…第１操作ロッド 14…第２弁座 15…第２オリフィス 16…第２弁体 17…第２操作ロッド 31…弁制御手段 32…第１エアシリンダ（第１アクチュエータ） 33…第２エアシリンダ（第２アクチュエータ） 42…第１調節ボルト（第１弁体調節機構） 47…第２調節ボルト（第２弁体調節機構） 50…空気圧制御装置（アクチュエータ制御機構）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】三方切換え弁及び弁制御手段を備えた流体
   制御装置において、 三方切換え弁が、ハウジングと、ハウジング内部に穿設
   され、供給口から流体を導入する供給路、供給路内の流
   体を吐出口に案内する吐出路及び供給路内の流体を帰還
   口に案内する帰還路からなる中空通路と、吐出路に流動
   方向に沿って順次配設された第１弁座及び第１弁座と連
   通する第１オリフィスと、帰還路に反流動方向に沿って
   順次配設された第２弁座及び第２弁座と連通する第２オ
   リフィスと、第１オリフィスの上流側に第１弁座と対向
   して配設され、吐出路を開き又は閉じる第１弁体と、第
   ２オリフィスの下流側に第２弁座と対向して配設され、
   帰還路を絞り又は閉じるニードル状第２弁体と、第１弁
   体に連結され、第１弁体をハウジング外部から操作する
   第１操作ロッドと、第２弁体に連結され、第２弁体をハ
   ウジング外部から操作する第２操作ロッドとからなり、 弁制御手段が、第１弁体の移動量を調節する第１弁体調
   節機構と、第２弁体の移動量を調節する第２弁体調節機
   構と、第１操作ロッドを駆動し、第１弁体を移動させる
   第１アクチュエータと、第２操作ロッドを駆動し、第２
   弁体を移動させる第２アクチュエータと、第１アクチュ
   エータ及び第２アクチュエータを、塗工時には吐出路を
   開くと同時に帰還路を閉じ、且つ非塗工時には吐出路を
   閉じると同時に帰還路を絞るように、同期的に作動させ
   るアクチュエータ制御機構とからなることを特徴とする
   流体塗工用流体制御装置。