JPH0318506B2

JPH0318506B2 -

Info

Publication number: JPH0318506B2
Application number: JP28101384A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Matsunaga; Shigenori Kitasako
Original assignee: Nordson KK
Current assignee: Nordson KK
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1991-03-12
Also published as: JPS61161175A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は二流体のスプレイ作動におけるそのス
プレイ方法に関する。

元来、二流体のエアスプレイというのは、その
作業に当つては、気体及び液体を被塗物に対し
て、双方同時に、かつ連続的にスプレイするとい
うのが原則であつた。しかし、作業上の実際問題
として、比較的薄い塗膜を得たい場合又は塗布時
におけるラインスピードが、その前後の作業工程
の都合により、己むを得ず低速にせざるを得ない
場合には、当然液体の噴出量を少くするように抑
制することが必要である。所がその場合、次のよ
うな問題が生じた。

(1) ガン内の液体流量調整用のニードルバルブに
目詰りが発生すること。

吐出量を抑えるために、ニードルバルブを絞
ると、当然ニードルバルブと相手のシートとの
間が狭ばまる。すると通過する液体中に存在す
るゲル化物質等が詰まり、いわゆる目詰り現象
が生ずる。従つて、ある限度以上、ニードルバ
ルブを絞ることは出来ない。即ちスプレイ量を
少くして塗膜を薄くしたり、又は低ラインスピ
ードにスプレイ量を合わせたりすることは不可
能に近かつた。

(2) 液体の噴出量をある限度以上抑えると、所望
の塗布パターンが得られないこと。

所望の塗布パターンを得るためには、スプレ
イする気体の量がある量以上必要であることは
勿論のこと、その気体と液体の量との間にも、
相関々係がある。即ち液体の量が空気の量に対
して、ある限界を下回わると、所望の液体の塗
布パターンが得られないのである。従つて液体
が気体に対して過剰であり、不必要であること
は知り乍らも、液体のスプレイ量をある限度以
下には抑えることは出来なかつた。

以上、二つの理由により、薄い塗膜を得るため
に、又は低速のラインスピードに合わせるため
に、従来は、液体のスプレイ量をある限度以下に
抑えることが出来ず、必要以上の無駄な液体を厚
く塗つて、それらを浪費していたのである。

本発明は、被塗物の面上に比較的薄い塗膜を得
たい場合、又は、低ラインスピードの下に、適切
な塗布膜を得たい場合、ガン内の液体用の流量調
整バルブを支障を来たすまで絞ることなく、それ
に代つて気体は連続、液体を断続的に、又は気体
と液体とを共に断続的にスプレイすることによつ
て、トータル的には液体又は液体と気体と双方の
スプレイ量を少くし、それによつて上記の場合の
塗布作業を完全に行わしめ、同時に空気及び／又
は液体の消費量の節減をはかることを目的とす
る。

次に本発明の要旨を述べる。二流体のスプレイ
作業において、スプレイガン内の液体又は気体の
開閉バルブを断続的に開閉することによつて、液
体又は液体及び気体を断続的に噴出せしめ、その
断の時間の合計時間分だけの液体又は液体及び気
体の噴出量を抑え、トータル的には、被塗物に対
しては比較的薄い塗膜を与え、又は低ラインスピ
ード下の被塗物に対しては所望の適量の塗膜を与
えるものである。

本発明を説明する前に、本発明の実験に使われ
た二流体スプレイの実験装置について簡単に述べ
る。第１図を参照されたい。スプレイガン２は二
流体の吐出部Ａと、同部の液体用開閉バルブ３を
操作するエア操作部Ｂとから成り、また上記吐出
部Ａには上記液体用開閉バルブ３の外周辺にエア
用通路４が設けられ、それはエア配管１２によつ
て、ソレノイドバルブ１３と流量調整弁１４と、
そして最後はエアコンプレツサ１５へと連らな
り、また液体用通路５は配管６を通じて液体タン
ク１０に連らなつている。そして上記エア操作部
Ｂは、操作エア配管１１により、操作エア用ソレ
ノイドバルブ（三方）１７に、更にそのエア回路
はエア配管２１によつて操作エアコンプレツサ２
２に連らなつている。また上記ソレノイドバルブ
１７と、前記のスプレイ用エア配管１２上のソレ
ノイドバルブ（三方）１３は、共にタイマー２３
に接続されている。

次に上記実験装置のスプレイ装置の作用につい
て説明する。先づ、タイマー２３から、スプレイ
エア用の電気信号が発せられ、スプレイエア用ソ
レノイドバルブ１３が開く。コンプレツサー１５
内の圧縮空気は、予め設定された流量調整弁１４
を介し、エア配管１２を通つてスプレイガン２内
に入り、エア通路４を通つてノズル１から噴出
（Ｓ）される。次に、上記タイマ２３より、液体
用の電気信号が発せられ、操作エア用ソレノイド
バルブ１７を開き、操作エア用のコンプレツサー
２２からの、圧縮空気がエア配管１１を通つて、
下記スプレイガン２のエア操作部Ｂ内に入る。該
操作エアは、該部内のピストン７を押し上げ、そ
れに直結されている液体用バルブ３を開く、液体
タンク１０内の液体Ｌは、配管６を通り、液体流
量調整バルブ９を通つて、上記液体用開閉バルブ
３を通過、スプレイノズル１に至り、前出のエア
スプレイＳの吸引作用によつて噴出される。上記
スプレイノズルの下方を走るコンベア３０上の被
塗物０は塗布される。そして、設定された時間が
くると、タイマ２３より、液体用の断の電気信号
が発せられ、上述の系路と同じ系路をたどつて、
逆の作動が行われ、液体の噴出は断となる。それ
らが、設定された若干の遅れによつてスプレイエ
ア用の断の電気信号が発せられて、エアスプレイ
も断となる。そしてまた、設定されたタイマによ
り、続断のスプレイが繰り返えされるのである。

本発明は、上述の如き操作経路を経て、断続の
エアスプレイが繰り返えされるが、それらの時間
は極めて短時間で、ミリセカンド（ｍｓ）単位で
ある。即ち１ケの被塗物又は被塗面に対し、多く
の断続エアスプレイが行われるものである。これ
ら短時間の断続には、上記実験にては、タイマに
よつて行われたが、実際においては、コンピユタ
によるパルス信号によつて行なうことも出来る。

このパルス信号の時間的組み合わせには無数考
えられるが、本発明においては先づ大きく分け
て、気体と液体とのスプレイタイミングを次の二
種に大別する。

１気体連続−液体断続スプレイ第２図参照。二流体スプレイのスプレイガン
において、ある時間の間（Ｔ）、気体は連続的
にスプレイされる。たゞし、上記時間の範囲内
において、液体は断続的にスプレイされる。そ
の断続のサイクルは、ｍｓ（ミリセカンド）を
単位とし、設定された時間をもつて、一定の
ON−OFFを繰り返えさせる。そのON−OFF
のタイムの割り振りは、無数にあげられるが、
それらの中の代表的なものをパターンとして、
次の５種をあげる。

パターン……ON時間＜OFF時間とし、この
サイクルをシリーズに継いだもの。図例で
は、ON＝20ｍｓ、OFF＝500ｍｓ。

パターン……ON時間＞OFF時間とし、この
サイクルをシリーズに継いだもの。図例で
は、ON＝80ｍｓ、OFF＝500ｍｓパターン……ON時間＝OFF時間とし、この
サイクルをシリーズに継いだもの。図例では
ON＝OFF＝50ｍｓパターン……ON−OFFのサイクルのある数
をまとめて１グループ（GP.A）とし、この
グループの複数箇（GP.A′、GP.A″、……）
を、あるOFF時間によつてシリーズに継い
だもの。図例では、ON−OFF＝15ｍｓ−30
ｍｓの６サイクルをOFF＝200ｍｓで継い
だ。

パターン……ON−OFFのサイクルの数の違
つたグループ（GP.B、GP.C、……）を、ま
た異つたOFFの時間で継いだもの。図例で
は、ON−OFF＝20ｍｓ−50ｍｓの10サイク
ルと、６サイクルとを、OFF＝300ｍｓ、
500ｍｓ等で継いだ。

本法による場合、気体のスプレイは連続的で
あるため、その消費量は言うまでもなく、従来
と同じであるが、液体の消費量は、そのサイク
ル値の設定によつて、従来より、はるかに少く
抑えることが出来る。

２気体−液体双方断続スプレイ本法は気体、液体共に断続スプレイするもの
である。言うまでもなく、気体のスプレイ時間
内において、液体がスプレイされるものであつ
て、その両者のサイクルの代表的なものを選ん
で、次の５種のパターンを第３Ａ図及び第３Ｂ
図に示す。

両者のスプレイ時間及びタイミングは、被塗
物の形状、大きさ、塗布距離、塗膜の厚さ、ラ
インスピード、液体の種類、気体の種類、ノズ
ルの種類、スプレイパターンの形状、室内温度
及び湿度等等のフアクターによつて決定され、
その数は無数にあるといつてよい。

また、同図における液体スプレイのON／
OFFの気体スプレイとのタイミングについて
若干説明を加える。元来、スプレイガン内の気
体及び液体を開閉する開閉バルブは、作動エア
によつて操作される。その作動エアは、またソ
レノイドバルブ作動によつて、そしてまた、そ
のソレノイドバルブは、電気式タイマによつて
操作される。逆に言うと、電気式タイマによつ
て、スプレイ作動は行われるのである。

さて、同図における気体と液体とのON−
OFFのタイミングプログラムは、電気式タイ
マーによる設定を意味している。従つて、その
設定したタイミングと、実際のスプレイとの間
には若干のヅレのあることは避けられない。

実際問題として、塗布状態及びその品質の調
整は、上記タイマーの設定に基づいて行われる
ので、実際上は、タイマー設定上のプログラム
を対象として論ずることは、問題のないことで
ある。

次に同図における各パターンについて説明す
る。

パターンＡ……気体のON、OFFの各時間（35ｍ
ｓ−200ｍｓ）は相異し、そのONの時間内に、
液体のスプレイ時間が（20ｍｓ）が挿入され
る。その時間は、気体のスプレイの時間より
も、若干短くし、その直後には僅かのアロアン
スt₁、及びt₂を設ける。

パターンＢ……気体のON、OFFのそれぞれの時
間を等しくしたものである（20ｍｓ−20ｍｓ）。
そして液体のスプレイ時間（15ｍｓ）は、上記
気体のONの時間内に、t₁、t₂の時間を織り込
んで組み入れられる。

パターンＣ……液体のON、OFFの時間を等しく
したもの（15ｍｓ−15ｍｓ）である。気体の
ON時間は、上記液体のON時間（15ｍｓ）、
に、t₁、t₂プラスαの時間の織り込まれたもの
（20ｍｓ）となる。

パターンＤ……液体のON−OFFの比較的短時間
（20ｍｓ−40ｍｓ）のものを、複数個まとめて
１グループGP._aとなし、これらのグループ
（GP._a、GP._a′、GP._a″、……）をOFFの時間
（260ｍｓ）でシリーズに継ぎ、かつ、気体は、
これらグループをカバー（600ｍｓ）するよう
に組んだプログラムである。

パターンＥ……液体のON−OFFの、比較的短時
間（15ｍｓ−30ｍｓ）のものを複数個、それぞ
れ違つた数のグループ（GP._b、GP._c、……）
にまとめ、それらグループを、またそれぞれ違
つたOFFの時間（300ｍｓ、460ｍｓ）で継ぎ、
かつ、これら異つたONのグループを、それら
に対応した時間（670ｍｓ、450ｍｓ、……）で
カバーするように組んだプログラムである。

次に、前記実験装置であるエアスプレイ装置に
よる実験データの一部を記載する。

実験例１潤闊油塗布。

金属平板上に潤闊油をスプレイ塗布。

条件 (1) ノズルの種類と型番ノードソン社製フルードチツプＰ／N245−227 ノードソン社製エアキヤツプＰ／N245−985 (2) ノズルと被塗物との距離 25cm (3) スプレイパターンの形状及び大きさ25cmフラ
ツト (4) 被塗物のラインスピード 10ｍ／min (5) ルブリカントの種類ジヨンソン社製ワツク
ス (6) 二流体の断続ａ空気……ON−OFF 30ｍｓ−135ｍｓｂルブリカント……ON−OFF 15ｍｓ−150
ｍｓ結果 (1) 塗布量 0.8mg／ｄm² （注、連続の場合には上記と断続スプレイ以外
は同一条件にて５mg／ｄm²） (2) 塗布分布……均一上述の如き効果以外に、実験中、下記の如き派
生的効果のあることも発見した。即ち、１同一の条件において、エアの連続スプレイ時
よりも、本発明による断続エアスプレイにおけ
る場合の方が、エアスプレイにおける風速が小
である（第４Ａ図及び第４Ｂ図参照。その理由
は、断続スプレイの場合には、そのスプレイパ
ターン周辺の空気抵抗が連続の場合よりも大で
あるためである。たゞし、ノズルよりの噴出速
度には、双方とも、ほゞ同じであるので、霧化
作用には変化はない）。従つて、塗布液のリバ
ウンドも少なく、エアの乱流発生も少ない。こ
れはオーバースプレイを未然に防ぐことにな
り、また、ブース内の容積を小さくして、排気
ダツトの容量を少なくすることにも繋がる。

２流量を絞つても、スプレイパターンの幅が小
さくならず、その幅を維持することが出来る。
実験的には、エア及び液体のON−OFFが20ｍ
ｓ−30ｍｓの場合、液体の流量を絞つても、塗
布パターンの幅250mmを維持することが出来た。
連続スプレイの場合には、液体の流量を絞るこ
とによつて、塗布パターンの幅は、ほゞ比例し
て縮少する傾向がある。従つて、本発明によれ
ば、比較的流量の多い場合の塗布パターンと同
程度の塗布パターンが得られ、しかも塗布量
を、より少なくすることも出来るのである。

以上の如く、本発明による二流体の断続スプレ
イ法によれば、液体即ち液体塗料、油、薬液ホツ
トメルト等の熱可塑性樹、溶融体等を、被塗物に
対して比較的薄い塗布膜を施し、また、比較的低
ラインスピードにおける被塗物に対しても、適量
の塗布膜を施すことが出来、従来の如き不必要の
過剰の塗布を避けて、これら液体の消費量の節減
に寄与するなど、その他エアスプレイの風速を減
少せしめてオーバースプレイを少なくし、乱流を
少なくしてブースを小型化する等、多くの効果を
もたらすのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実験に使用されたエアスプレ
イ装置の概要説明図。第２図は気体連続−液体連
続スプレイにおける塗布タイミングの代表的パタ
ーンのプロゲラム。第３Ａ図及び第３Ｂ図は気体
−液体断続スプレイにおける塗布タイミングの代
表的パターンのプログラム。第４Ａ図は断続スプ
レイ時のエアの風速を測定する位置を示す側面
図。第４Ｂ図は上記測定位置における連続スプレ
イ及び各断続スプレイ時間に対しての風速値のグ
ラフ。主要な符号の説明、１……スプレイノズル、２
……エアスプレイガン、３……液体用開閉バル
ブ、４……スプレイエア通路、５……液体用通
路、６……液体用配管、７……ピストン、８……
ピストンロツド、１０……液体用タンク、１１…
…操作エア配管、１２……スプレイ用エア、１３
……ソレノイドバルブ（二方）、１４……エア流
量調整弁、１５，２２……エアコンプレツサ、１
７……ソレノイドバルブ（三方）、２３……タイ
マ。

Claims

【特許請求の範囲】１単数又はライン走行中の複数箇の被塗物に対
し、スプレイガン及びスプレイノズルより、連続
的に加圧気体を噴出せしめると同時に、別置のコ
ントローラ及びコンピユタ等のパルス信号発信装
置等からの、予め組み込まれたプログラムによる
パルス信号を上記スプレイガン内のソレノイド又
は液体用開閉バルブに与え、該スプレイガン及び
スプレイノズルより、上記パルス信号に従つて断
続的に液体を噴出せしめることを特徴とする二流
体のスプレイ方法。２被塗物又はスプレイガン及びスプレイノズル
の相対的変速移動に対応して、所要のパルス信号
により、スプレイガン及びそのスプレイノズルよ
り液体を断続的に噴出せしめることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の二流体のスプレイ方
法。３単数又はライン走行中の複数箇の被塗物に対
し、別置のコントローラ及びコンピユタ等のパル
ス信号発信装置等からの、予め組み込まれたプロ
グラムのパルス信号を、スプレイガン内のソレノ
イド又は気体用開閉バルブに与えて、加圧気体
を、該スプレイガン及びそのスプレイノズルか
ら、上記パルス信号に従つて断続的に噴出せし
め、それと同時に上記とは別のパルス信号をスプ
レイガン内の液体用開閉バルブに与え、上記加圧
気体の断続的噴出の時間内において、スプレイガ
ン及びスプレイノズルより、上記パルス信号に従
つて断続的に液体を噴出せしめることを特徴とす
る二流体のスプレイ方法。４被塗物又はスプレイガン及びスプレイノズル
の相対的変速移動に対応して、所要の二種の適切
なるパルス信号により、気体及び液体をスプレイ
ガン及びスプレイノズルより、断続的に噴出する
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の二
流体のスプレイ方法。５特許請求の範囲第１項ないし第４項記載のス
プレイノズルがスプレイガンと一体であるもの。