JP2019130449A - Coating applicator and application method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノズルを回転させて被塗物へ液体を塗布する塗布装置及び塗布方法に関する。 The present invention relates to a coating apparatus and a coating method that apply a liquid to an object by rotating a nozzle.
従来、アイスクリーム用コーンの内面へチョコレートなどの液体を塗布するために、圧縮空気で液体を霧化するエアスプレイノズルが用いられる。エアスプレイノズルの場合、液体を霧化するための圧縮空気は、液体がコーンの奥側へ入り込むことを阻害するので、液体をコーンの内面へ均一に塗布することが困難である。コーンの内面は円錐形状であるので、コーンの奥側は、液体を塗布すべき面積が小さく、コーンの手前側(開口部側)は、液体を塗布すべき面積が大きい。エアスプレイノズルの場合、コーンの奥側と手前側とで液体の塗布量を異ならせるようにスプレイパターンを制御することは困難である。そのため、エアスプレイノズルにおいて、コーンの手前側に必要な液体の塗布量に調整すると、コーンの奥側における液体の塗布量が多くなり過ぎる。これに対して、液体を霧化するための圧縮空気を用いないエアレススプレイノズルの場合、コーンの奥側と手前側で塗布量を調整することができる。 Conventionally, in order to apply a liquid such as chocolate to the inner surface of an ice cream cone, an air spray nozzle that atomizes the liquid with compressed air is used. In the case of an air spray nozzle, the compressed air for atomizing the liquid inhibits the liquid from entering the inner side of the cone, so that it is difficult to uniformly apply the liquid to the inner surface of the cone. Since the inner surface of the cone has a conical shape, the area to which the liquid is applied is small on the back side of the cone, and the area to which the liquid is applied is large on the front side (opening side) of the cone. In the case of an air spray nozzle, it is difficult to control the spray pattern so that the amount of liquid applied is different between the back side and the near side of the cone. Therefore, in the air spray nozzle, when the application amount of the liquid necessary for the front side of the cone is adjusted, the application amount of the liquid on the back side of the cone becomes too large. In contrast, in the case of an airless spray nozzle that does not use compressed air for atomizing the liquid, the coating amount can be adjusted on the back side and the near side of the cone.
しかし、エアレススプレイ塗布においては、エアレススプレイレノズルを固定しコーンを回転させながらコーンの内面に液体を塗布する。従って、エアレススプレイノズルの場合、コーンを回転させる設備が必要となる(特許文献1)。コーンを回転させる設備を設けるには多額の費用が発生する。また、既存のアイスクリーム製造設備にコーンを回転させる設備を追加することが困難な場合もある。 However, in the airless spray application, the liquid is applied to the inner surface of the cone while fixing the airless spray nozzle and rotating the cone. Therefore, in the case of an airless spray nozzle, equipment for rotating the cone is required (Patent Document 1). A large amount of money is required to install the equipment for rotating the cone. In addition, it may be difficult to add equipment for rotating a cone to existing ice cream manufacturing equipment.
そこで、本発明は、ノズルを回転させて被塗物へ液体を塗布する塗布装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a coating apparatus that applies a liquid to an object to be coated by rotating a nozzle.
前述した課題を解決する為に、本発明の一実施例による被塗物へ液体を塗布する塗布装置は、
前記液体を吐出するノズルと、
前記ノズルへ前記液体を供給する液体供給源と、
前記ノズルと前記液体供給源との間の液体経路に設けられ、前記ノズルからの前記液体の吐出を許容する開位置と前記ノズルからの前記液体の吐出を停止する閉位置とへ移動可能な液体弁と、
前記ノズルを回転させるノズル回転手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, an application apparatus for applying a liquid to an object to be coated according to an embodiment of the present invention includes:
A nozzle for discharging the liquid;
A liquid supply source for supplying the liquid to the nozzle;
Liquid provided in a liquid path between the nozzle and the liquid supply source, and movable to an open position that allows the liquid to be discharged from the nozzle and a closed position to stop the discharge of the liquid from the nozzle A valve,
Nozzle rotating means for rotating the nozzle;
It is characterized by providing.
本発明によれば、ノズルを回転させて被塗物へ液体を塗布することができる。 According to the present invention, a liquid can be applied to an object to be coated by rotating a nozzle.
以下、本発明を、実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
(塗布装置)
図1は、塗布装置1を示す図である。塗布装置1は、容器、円筒状容器、円錐状容器又はアイスクリーム用コーンなどの被塗物20の内面20aに液体30を塗布する。塗布装置1は、タンク(液体供給源)2、加圧ポンプ(加圧手段)4、ヒータ5、フィルタ6、圧力レギュレータ7、塗布バルブ8、循環バルブ9、ヒータコントローラ11、バルブ開閉コントローラ12及びモータ回転コントローラ14を有する。タンク2は、温水などの熱媒体を循環させるジャケット3が設けられている。タンク2内に収容された溶融したチョコレートなどの材料は、ジャケット3からの熱により液体30として保持される。なお、液体30は、溶融体を含む。加圧ポンプ4の内部には、プランジャ(不図示)及び空圧ピストン(不図示)が往復移動可能に設けられている。圧縮エアにより空圧ピストンが作動すると、加圧ポンプ4は、タンク2から液体30を吸い込む。加圧ポンプ4は、プランジャ(不図示)の断面積に対する空圧ピストン(不図示)の断面積の比の値を圧縮エアの圧力に乗じた圧力で液体30をヒータ5へ吐出する。なお、タンク2から供給される液体を加圧する加圧手段は、加圧ポンプ4に限らず加圧タンク(加圧ポット)であってもよい。
(Applicator)
FIG. 1 is a view showing a coating apparatus 1. The coating apparatus 1 applies the liquid 30 to the inner surface 20a of the article 20 to be coated, such as a container, a cylindrical container, a conical container, or an ice cream cone. The coating apparatus 1 includes a tank (liquid supply source) 2, a pressure pump (pressure means) 4, a heater 5, a filter 6, a pressure regulator 7, a coating valve 8, a circulation valve 9, a heater controller 11, a valve opening / closing controller 12, and A motor rotation controller 14 is included. The tank 2 is provided with a jacket 3 for circulating a heat medium such as hot water. A material such as melted chocolate stored in the tank 2 is held as a liquid 30 by heat from the jacket 3. The liquid 30 includes a melt. Inside the pressurizing pump 4, a plunger (not shown) and a pneumatic piston (not shown) are provided so as to be able to reciprocate. When the pneumatic piston is operated by the compressed air, the pressurizing pump 4 sucks the liquid 30 from the tank 2. The pressurizing pump 4 discharges the liquid 30 to the heater 5 at a pressure obtained by multiplying the value of the sectional area of the pneumatic piston (not shown) with respect to the sectional area of the plunger (not shown) by the pressure of the compressed air. The pressurizing means for pressurizing the liquid supplied from the tank 2 is not limited to the pressurizing pump 4 and may be a pressurizing tank (pressurizing pot).
ヒータ5は、液体30を加熱して液体30の温度を調整する。ヒータ5は、液体30の温度を検出する温度センサ10が設けられている。ヒータコントローラ11は、温度センサ10の検出温度に基づいて液体30の温度を塗布温度へ調整する。ヒータ5により加熱された液体30は、フィルタ6へ流れる。フィルタ6は、液体30内の凝集物を濾過する。フィルタ6により濾過された液体30は、圧力レギュレータ7へ流れる。圧力レギュレータ7は、液体30の圧力を低減して、塗布圧力へ調整する。圧力レギュレータ7により調圧された液体30は、塗布バルブ8へ流れる。本実施例において、塗布装置1は、4つの塗布バルブ8が設けられている。塗布バルブ8の数は、4つに限定されるものではなく、必要に応じて、1つのみの塗布バルブ8が設けられていてもよいし、3つ、5つなどの複数の塗布バルブ8が設けられていてもよい。 The heater 5 adjusts the temperature of the liquid 30 by heating the liquid 30. The heater 5 is provided with a temperature sensor 10 that detects the temperature of the liquid 30. The heater controller 11 adjusts the temperature of the liquid 30 to the application temperature based on the temperature detected by the temperature sensor 10. The liquid 30 heated by the heater 5 flows to the filter 6. The filter 6 filters aggregates in the liquid 30. The liquid 30 filtered by the filter 6 flows to the pressure regulator 7. The pressure regulator 7 reduces the pressure of the liquid 30 and adjusts it to the application pressure. The liquid 30 regulated by the pressure regulator 7 flows to the application valve 8. In the present embodiment, the coating apparatus 1 is provided with four coating valves 8. The number of application valves 8 is not limited to four, and only one application valve 8 may be provided as necessary, or a plurality of application valves 8 such as three, five, etc. May be provided.
塗布バルブ8は、液体30を被塗物20へ吐出するノズル13が設けられている。ノズル13から被塗物20へ液体30を吐出しない状態では、液体30は、塗布バルブ8の本体60、戻り通路32及び循環バルブ9を通り、タンク2へ戻される。循環バルブ9は、タンク2から塗布バルブ8へ流れる液体30の流量を調整するニードル弁を有する。液体30は、タンク2、加圧ポンプ4、ヒータ5、フィルタ6、圧力レギュレータ7、塗布バルブ8及び循環バルブ9からなる循環経路33を循環することにより、循環経路33を加温する。 The application valve 8 is provided with a nozzle 13 that discharges the liquid 30 to the article 20. In a state where the liquid 30 is not discharged from the nozzle 13 to the article 20, the liquid 30 passes through the main body 60 of the application valve 8, the return passage 32, and the circulation valve 9 and is returned to the tank 2. The circulation valve 9 has a needle valve that adjusts the flow rate of the liquid 30 flowing from the tank 2 to the application valve 8. The liquid 30 heats the circulation path 33 by circulating through the circulation path 33 including the tank 2, the pressure pump 4, the heater 5, the filter 6, the pressure regulator 7, the application valve 8, and the circulation valve 9.
ノズル13から被塗物20へ液体30を吐出する場合、バルブ開閉コントローラ12は、後述する液体弁機構部61(図5)へ供給される圧縮エアを制御する。バルブ開閉コントローラ12は、圧縮エアにより液体弁機構部61内の液体弁69(図5)を移動させてノズル13からの液体30の吐出開始と吐出停止を制御する。塗布バルブ8の先端に取り付けられたノズル13は、モータ回転コントローラ(回転制御手段)14により制御されるモータ63(図3)により所定の回転速度で回転する。所定の回転速度は、60〜400rpmであるとよい。本実施例においては、モータ63は、200rpmで回転する。 When the liquid 30 is discharged from the nozzle 13 to the workpiece 20, the valve opening / closing controller 12 controls the compressed air supplied to the liquid valve mechanism 61 (FIG. 5) described later. The valve opening / closing controller 12 controls the start and stop of discharge of the liquid 30 from the nozzle 13 by moving the liquid valve 69 (FIG. 5) in the liquid valve mechanism 61 by compressed air. The nozzle 13 attached to the tip of the application valve 8 is rotated at a predetermined rotational speed by a motor 63 (FIG. 3) controlled by a motor rotation controller (rotation control means) 14. The predetermined rotation speed is preferably 60 to 400 rpm. In the present embodiment, the motor 63 rotates at 200 rpm.
図2は、熱媒体40の循環経路50を示す図である。塗布バルブ8の温度を更に一定に保つために、塗布バルブ8の本体60に熱媒体40を循環させる循環経路50が設けられている。熱媒体40は、熱媒体タンク41に収容されている。熱媒体タンク41は、温水を通すジャケット44に囲まれて、温水で加温される。ポンプ45は、熱媒体タンク41から熱媒体40を吸い込み、塗布バルブ8へ圧送する。塗布バルブ8から出た熱媒体40は、熱媒体タンク41へ戻される。 FIG. 2 is a diagram showing a circulation path 50 of the heat medium 40. In order to keep the temperature of the application valve 8 more constant, a circulation path 50 for circulating the heat medium 40 in the main body 60 of the application valve 8 is provided. The heat medium 40 is accommodated in the heat medium tank 41. The heat medium tank 41 is surrounded by a jacket 44 through which warm water passes and is heated with warm water. The pump 45 sucks the heat medium 40 from the heat medium tank 41 and pumps it to the application valve 8. The heat medium 40 exiting from the application valve 8 is returned to the heat medium tank 41.
(塗布バルブ)
図3は、塗布バルブ8の斜視図である。塗布バルブ8は、本体60、液体弁機構部61、ノズル13(図4)、回転軸62及びモータ63を有する。回転軸62及びモータ63は、ノズル13を回転させるノズル回転手段を構成する。図4は、塗布バルブ8の正面図である。本体60には、圧力レギュレータ7により調圧された液体30を受け入れる液体入口64及びタンク2へ液体30を戻す液体出口65が設けられている。図5は、図4の線V−Vに沿って取った塗布バルブ8の断面図である。図6は、図4の線VI−VIに沿って取った塗布バルブ8の断面図である。図7は、図5の線VII−VIIに沿って取った塗布バルブ8の断面図である。図6に示すように、液体入口64は、本体60に設けられた第一液体通路66に連通している。図7に示すように、第一液体通路66は、本体60に設けられた液体室67に連通している。液体出口65は、本体60に設けられた第二液体通路68(図7)に連通している。図7に示すように、本体60には、熱媒体タンク41から熱媒体40を受ける熱媒体入口42及び熱媒体40を本体60から熱媒体タンク41(図2)へ出す熱媒体出口43が設けられている。図8は、塗布バルブ8内の液体経路31を示す図である。図7に示すように、第二液体通路68は、液体室67に連通している。液体入口64、第一液体通路66、液体室67、第二液体通路68及び液体出口65は、図8に示すように、本体60に液体経路31を形成する。
(Application valve)
FIG. 3 is a perspective view of the application valve 8. The application valve 8 includes a main body 60, a liquid valve mechanism 61, a nozzle 13 (FIG. 4), a rotating shaft 62, and a motor 63. The rotating shaft 62 and the motor 63 constitute nozzle rotating means for rotating the nozzle 13. FIG. 4 is a front view of the application valve 8. The main body 60 is provided with a liquid inlet 64 that receives the liquid 30 regulated by the pressure regulator 7 and a liquid outlet 65 that returns the liquid 30 to the tank 2. FIG. 5 is a cross-sectional view of the application valve 8 taken along line VV in FIG. 6 is a cross-sectional view of the application valve 8 taken along line VI-VI in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the application valve 8 taken along line VII-VII in FIG. As shown in FIG. 6, the liquid inlet 64 communicates with a first liquid passage 66 provided in the main body 60. As shown in FIG. 7, the first liquid passage 66 communicates with a liquid chamber 67 provided in the main body 60. The liquid outlet 65 communicates with a second liquid passage 68 (FIG. 7) provided in the main body 60. As shown in FIG. 7, the main body 60 is provided with a heat medium inlet 42 for receiving the heat medium 40 from the heat medium tank 41 and a heat medium outlet 43 for discharging the heat medium 40 from the main body 60 to the heat medium tank 41 (FIG. 2). It has been. FIG. 8 is a view showing the liquid path 31 in the application valve 8. As shown in FIG. 7, the second liquid passage 68 communicates with the liquid chamber 67. The liquid inlet 64, the first liquid passage 66, the liquid chamber 67, the second liquid passage 68, and the liquid outlet 65 form the liquid path 31 in the main body 60, as shown in FIG.
図5及び図7に示すように、液体室67には、液体弁69が往復移動可能に配置されている。液体弁69の一端部には弁体70が設けられており、他端部にはピストン71が設けられている。ピストン71は、ピストン室72に配置されている。液体弁69は、バルブ開閉コントローラ12により制御される圧縮エアにより開位置と閉位置とへ移動可能である。バルブ開閉コントローラ12が圧縮エアを液体弁機構部61に設けられたエア入口73からピストン室72へ供給すると、液体弁69は、バネ74の付勢力に抗して図5及び図7中左方向へ移動する。液体弁69が開位置へ移動すると、弁体70が弁座75から離れ、ノズル13からの液体30の吐出を許容する。すなわち、弁体70が弁座75から離れると、液体室67の液体30が液体排出室76へ排出される。液体は、後述する回転軸62に設けられた環状溝87、複数の液体穴88及び軸穴89を通り、ノズル13から吐出される。ピストン室72の圧縮エアが液体弁機構部61に設けられたエア出口77か排出されると、液体弁69は、バネ74の付勢力により図5及び図7中右方向へ移動して、弁体70が弁座75を閉じる。液体弁69が閉位置へ移動すると、弁体70が弁座75を閉じて、ノズル13からの液体30の吐出を停止する。バルブ開閉コントローラ12は、液体弁69の開位置と閉位置との間の移動を制御する液体吐出制御手段として機能する。 As shown in FIGS. 5 and 7, a liquid valve 69 is disposed in the liquid chamber 67 so as to be reciprocally movable. A valve body 70 is provided at one end of the liquid valve 69, and a piston 71 is provided at the other end. The piston 71 is disposed in the piston chamber 72. The liquid valve 69 can be moved between an open position and a closed position by compressed air controlled by the valve opening / closing controller 12. When the valve opening / closing controller 12 supplies compressed air from the air inlet 73 provided in the liquid valve mechanism 61 to the piston chamber 72, the liquid valve 69 resists the urging force of the spring 74 in the left direction in FIGS. Move to. When the liquid valve 69 moves to the open position, the valve body 70 moves away from the valve seat 75 and allows the liquid 30 to be discharged from the nozzle 13. That is, when the valve body 70 is separated from the valve seat 75, the liquid 30 in the liquid chamber 67 is discharged to the liquid discharge chamber 76. The liquid is discharged from the nozzle 13 through an annular groove 87, a plurality of liquid holes 88, and a shaft hole 89 provided in the rotary shaft 62 described later. When the compressed air in the piston chamber 72 is discharged from the air outlet 77 provided in the liquid valve mechanism 61, the liquid valve 69 moves to the right in FIGS. The body 70 closes the valve seat 75. When the liquid valve 69 moves to the closed position, the valve body 70 closes the valve seat 75 and stops the discharge of the liquid 30 from the nozzle 13. The valve opening / closing controller 12 functions as a liquid discharge control unit that controls movement of the liquid valve 69 between an open position and a closed position.
(回転軸)
図5に示すように、回転軸62は、本体60に設けられた滑り軸受け78及び79により回転可能に保持されている。本体60と回転軸62の間から液体30が漏れ出ないようにロータリーシール80が設けられている。回転軸62の一端部62aは、モータ63の回転軸81にカップリング82により接続されている。回転軸62の他端部62bには、アダプタ83が取り付けられている。ノズル13は、アダプタ83にナット84により固定されている。モータ63は、回転軸62及びノズル13を回転させる。
(Axis of rotation)
As shown in FIG. 5, the rotating shaft 62 is rotatably held by sliding bearings 78 and 79 provided on the main body 60. A rotary seal 80 is provided so that the liquid 30 does not leak from between the main body 60 and the rotary shaft 62. One end 62 a of the rotating shaft 62 is connected to the rotating shaft 81 of the motor 63 by a coupling 82. An adapter 83 is attached to the other end portion 62 b of the rotating shaft 62. The nozzle 13 is fixed to the adapter 83 with a nut 84. The motor 63 rotates the rotating shaft 62 and the nozzle 13.
図9は、回転軸62の斜視図である。回転軸62の一端部62aには、カップリング82に接続するためのキー85が取り付けられるキー溝86が設けられている。回転軸62の中央部には、環状溝87が設けられている。環状溝87は、本体60に設けられた液体排出室76(図5)に連通する。環状溝87には、複数の液体穴88が形成されている。複数の液体穴88は、回転軸62の他端部62bに開口する軸穴89に連通する。軸穴89は、アダプタ83に設けられた貫通穴90を介してノズル13に連通する(図5)。 FIG. 9 is a perspective view of the rotating shaft 62. A key groove 86 to which a key 85 for connecting to the coupling 82 is attached is provided at one end 62 a of the rotating shaft 62. An annular groove 87 is provided at the center of the rotating shaft 62. The annular groove 87 communicates with a liquid discharge chamber 76 (FIG. 5) provided in the main body 60. A plurality of liquid holes 88 are formed in the annular groove 87. The plurality of liquid holes 88 communicate with a shaft hole 89 that opens to the other end portion 62 b of the rotating shaft 62. The shaft hole 89 communicates with the nozzle 13 through a through hole 90 provided in the adapter 83 (FIG. 5).
((ノズル))
図10は、アダプタ83に取り付けられたノズル13を示す図である。ノズル13は、ナット84によりアダプタ83に固定される。ノズル13は、ノズルチップ91及びノズルホルダ92からなる。ノズル13は、液体30を霧化するためのエアを用いないエアレススプレイノズルである。ノズルホルダ92には、アダプタ83の貫通穴90に連通する貫通穴93が設けられている。ノズルホルダ92の先端部には、ノズルチップ91が嵌め込まれる凹部(ノズル取付部)100が設けられている。凹部100には、ノズルチップ91が装着される傾斜面94が設けられている。傾斜面94の法線98は、回転軸62の回転中心線97に対して傾斜している。傾斜面94は、アダプタ83に装着されるノズルホルダ92の装着面102に対して傾斜している。ノズルチップ91は、ノズルホルダ92にろう付けされている。
((nozzle))
FIG. 10 is a view showing the nozzle 13 attached to the adapter 83. The nozzle 13 is fixed to the adapter 83 by a nut 84. The nozzle 13 includes a nozzle tip 91 and a nozzle holder 92. The nozzle 13 is an airless spray nozzle that does not use air for atomizing the liquid 30. The nozzle holder 92 is provided with a through hole 93 that communicates with the through hole 90 of the adapter 83. A concave portion (nozzle mounting portion) 100 into which the nozzle tip 91 is fitted is provided at the tip portion of the nozzle holder 92. The recess 100 is provided with an inclined surface 94 on which the nozzle tip 91 is mounted. A normal line 98 of the inclined surface 94 is inclined with respect to the rotation center line 97 of the rotation shaft 62. The inclined surface 94 is inclined with respect to the mounting surface 102 of the nozzle holder 92 mounted on the adapter 83. The nozzle tip 91 is brazed to the nozzle holder 92.
ノズルチップ91には、液体30を吐出するオリフィス95が設けられている。本実施例において、オリフィス95の開口部96は、回転軸62の回転中心線97上に配置されている。オリフィス95から吐出される液体30のスプレイパターンの中心線99は、回転軸62の回転中心線97に対して傾斜している。本実施例において、スプレイパターンの中心線99は、傾斜面94の法線98と平行であるが、これに限定されるものではない。スプレイパターンの中心線99は、回転軸62の回転中心線97に対して傾斜していれば、傾斜面94の法線98と必ずしも平行である必要はない。ノズルホルダ92の傾斜面94の傾き角度を変更することにより、被塗物20に対する液体30の塗布位置を調整することができる。開口部96は、必ずしも回転軸62の回転中心線97上に配置されている必要はなく、開口部96は、回転中心線97から離れていてもよい。開口部96が回転中心線97から離れている場合、開口部96と回転中心線97の距離及びノズルホルダ92の傾斜面94の傾き角度を変更することにより、被塗物に対する液体30の塗布位置を調整することができる。 The nozzle chip 91 is provided with an orifice 95 for discharging the liquid 30. In the present embodiment, the opening 96 of the orifice 95 is disposed on the rotation center line 97 of the rotation shaft 62. The center line 99 of the spray pattern of the liquid 30 discharged from the orifice 95 is inclined with respect to the rotation center line 97 of the rotation shaft 62. In the present embodiment, the center line 99 of the spray pattern is parallel to the normal line 98 of the inclined surface 94, but is not limited thereto. As long as the center line 99 of the spray pattern is inclined with respect to the rotation center line 97 of the rotation shaft 62, it is not always necessary to be parallel to the normal line 98 of the inclined surface 94. By changing the inclination angle of the inclined surface 94 of the nozzle holder 92, the application position of the liquid 30 on the article 20 can be adjusted. The opening 96 is not necessarily disposed on the rotation center line 97 of the rotation shaft 62, and the opening 96 may be separated from the rotation center line 97. When the opening 96 is away from the rotation center line 97, the application position of the liquid 30 on the object to be coated is changed by changing the distance between the opening 96 and the rotation center line 97 and the inclination angle of the inclined surface 94 of the nozzle holder 92. Can be adjusted.
本実施例において、傾斜面94の傾き角度は、水平に対して15°である。オリフィス95の開口部96から吐出される液体30のスプレイパターンは、回転中心線97に対して0°から30°の範囲の平らな扇形状である。傾斜面94の法線98の回転中心線97に対する傾き角度は、0°から90°までの範囲で任意の角度に設定されてもよい。また、スプレイパターンの開き角度も任意の角度に設定されてもよい。スプレイパターンが霧状であると液体30が飛び散り、被塗物20への塗着効率が低下する。そこで、スプレイパターンは、液膜状であるとよい。しかし、スプレイパターンは、必ずしも平らな扇形の液膜状に限定されるものではなく、必要に応じて、例えば、中空円錐形状であってもよい。 In the present embodiment, the inclination angle of the inclined surface 94 is 15 ° with respect to the horizontal. The spray pattern of the liquid 30 discharged from the opening 96 of the orifice 95 has a flat fan shape in the range of 0 ° to 30 ° with respect to the rotation center line 97. The inclination angle of the normal line 98 of the inclined surface 94 with respect to the rotation center line 97 may be set to an arbitrary angle in the range from 0 ° to 90 °. Also, the opening angle of the spray pattern may be set to an arbitrary angle. If the spray pattern is in the form of a mist, the liquid 30 scatters and the efficiency of application to the article 20 decreases. Therefore, the spray pattern is preferably a liquid film. However, the spray pattern is not necessarily limited to a flat fan-shaped liquid film, and may be, for example, a hollow cone shape as necessary.
ノズル13のオリフィス95の開口部96の形状を変えることにより、液体30の塗布分布を調整することができる。このようなノズルをコントロールパターンノズルという。コントロールパターンノズルを用いることにより、塗布幅の片側の塗布量を多くしたり、塗布幅の中央部の塗布量を多くしたりすることができる。 The application distribution of the liquid 30 can be adjusted by changing the shape of the opening 96 of the orifice 95 of the nozzle 13. Such a nozzle is called a control pattern nozzle. By using the control pattern nozzle, the coating amount on one side of the coating width can be increased, or the coating amount at the central portion of the coating width can be increased.
(塗布方法)
円錐形状の被塗物20の内面20aへ液体30を塗布する塗布方法を説明する。被塗物20の位置は、保持機構101により塗布バルブ8に対して固定される。円錐形状の被塗物20の中心線がノズル13の回転中心線97と一致するように被塗物20が位置決めされるとよい。塗布作業工程が行われている間、ノズル13は、モータ63により常に回転させられている。バルブ開閉コントローラ12が塗布バルブ8を開閉することにより、ノズル13から被塗物20の内面20aへ液体30が塗布される。ノズル13から被塗物20の内面20aへ塗布される液体30の塗布量は、ノズル13の種類及び液体30の粘度に従って、圧力レギュレータ7により液体30の圧力を調整することにより制御される。被塗物20の内面20aへ塗布される液体30の塗布幅は、ノズル13の種類及び液体30の粘度に従って、液体30の圧力及びノズル13と被塗物20の距離を調整することにより制御される。
(Application method)
An application method for applying the liquid 30 to the inner surface 20a of the conical object 20 will be described. The position of the object to be coated 20 is fixed with respect to the coating valve 8 by the holding mechanism 101. The object 20 is preferably positioned so that the center line of the conical object 20 coincides with the rotation center line 97 of the nozzle 13. The nozzle 13 is always rotated by the motor 63 during the application work process. When the valve opening / closing controller 12 opens and closes the application valve 8, the liquid 30 is applied from the nozzle 13 to the inner surface 20 a of the workpiece 20. The application amount of the liquid 30 applied from the nozzle 13 to the inner surface 20 a of the workpiece 20 is controlled by adjusting the pressure of the liquid 30 by the pressure regulator 7 according to the type of the nozzle 13 and the viscosity of the liquid 30. The application width of the liquid 30 applied to the inner surface 20a of the object to be coated 20 is controlled by adjusting the pressure of the liquid 30 and the distance between the nozzle 13 and the object to be coated 20 according to the type of the nozzle 13 and the viscosity of the liquid 30. The
液体30は、ノズル13から平らな扇形の液膜状のエアレススプレイパターンで吐出される。エアレススプレイパターンは、円錐形状の被塗物20を断面で見たときに被塗物20の内面20aの一方の側に片寄っている。ノズル13は、モータ63により200rpmの回転速度で図10の矢印Rで示す方向に回転される。被塗物20は、回転しないように保持機構101により保持されている。液体30は、円錐形状の被塗物20の内面20aの母線20bへ向けて扇形の液膜状のエアレススプレイパターンでノズル13から吐出されながらノズル13が回転される。液体30の平らな扇形の液膜状のエアレススプレイパターンが被塗物20の内面20aを1周する時間は、0.3秒である。バルブ開閉コントローラ12からの開閉指示信号に対する液体弁69の開閉の遅れ時間及びスプレイパターンの安定時間を考慮して、本実施例においては、液体30をノズル13から吐出する塗布時間を約0.35秒に設定する。塗布時間約0.35秒は、ノズル13が一回転する時間0.3秒より長い。これにより、円錐形状の被塗物20の内面20aの一周にわたって液体30を塗布することができる。 The liquid 30 is discharged from the nozzle 13 in a flat fan-shaped liquid film-like airless spray pattern. The airless spray pattern is offset to one side of the inner surface 20a of the coating object 20 when the conical coating object 20 is viewed in cross section. The nozzle 13 is rotated by the motor 63 in the direction indicated by the arrow R in FIG. The object to be coated 20 is held by the holding mechanism 101 so as not to rotate. As the liquid 30 is discharged from the nozzle 13 in a fan-shaped liquid film-like airless spray pattern toward the generatrix 20b of the inner surface 20a of the conical object 20, the nozzle 13 is rotated. The time required for the flat fan-shaped liquid film-like airless spray pattern of the liquid 30 to make one round of the inner surface 20a of the workpiece 20 is 0.3 seconds. In consideration of the delay time of opening and closing of the liquid valve 69 and the stabilization time of the spray pattern with respect to the opening / closing instruction signal from the valve opening / closing controller 12, in this embodiment, the application time for discharging the liquid 30 from the nozzle 13 is about 0.35. Set to seconds. The application time of about 0.35 seconds is longer than 0.3 seconds for the nozzle 13 to make one rotation. Thereby, the liquid 30 can be apply | coated over the circumference | surroundings of the inner surface 20a of the conical object 20 to be coated.
前述したように、本実施例において、液体30の塗布量は、塗布時間を一定にして液体30の圧力を調整することにより制御される。仮に、液体30の圧力を一定にして塗布時間を調整することにより液体30の塗布量を制御しようとすると、液体30の塗布開始部分と塗布終了部分とが重複したり、塗布開始部分と塗布終了部分との間に隙間が生じたりする。これは、液体30の塗布分布にムラを発生させる。従って、本実施例においては、塗布時間を所定の値に一定にして、液体30の圧力を調整することにより塗布量を制御している。また、液体30の粘度の変化に従って塗布量及び塗布幅が変化するので、液体30のロットの違いによる粘度管理をしたり、液体30の温度管理をしたりしてもよい。 As described above, in the present embodiment, the application amount of the liquid 30 is controlled by adjusting the pressure of the liquid 30 while keeping the application time constant. If the application amount of the liquid 30 is controlled by adjusting the application time while keeping the pressure of the liquid 30 constant, the application start part and the application end part of the liquid 30 overlap, or the application start part and the application end. There may be a gap between the parts. This causes unevenness in the application distribution of the liquid 30. Therefore, in this embodiment, the application amount is controlled by adjusting the pressure of the liquid 30 while keeping the application time constant at a predetermined value. Further, since the application amount and the application width change according to the change in the viscosity of the liquid 30, the viscosity may be managed by the difference in the lot of the liquid 30, or the temperature of the liquid 30 may be controlled.
本実施例によれば、ノズル13が任意の回転速度及び任意の回転方向で回転し、被塗物20を回転させずに被塗物20の内面20aへ液体30を塗布することができる。ノズル13を交換することにより、任意の塗布幅及び任意の塗布量で液体を被塗物へ塗布することができる。被塗物へ液体を塗布する既存の塗布設備において、被塗物を回転させるための改造を不要とすることができる。エアレススプレイのノズル13から平らな扇形の液膜状のスプレイパターンで液体30を被塗物20へ塗布することができるので、塗着効率が向上し、使用する液体30の量を削減することができる。回転中心線97に対してオリフィス95が傾いたノズル(角度付きノズル)13を使用することにより、ノズル13の取り付け作業を容易にすることができる。 According to the present embodiment, the nozzle 13 rotates at an arbitrary rotation speed and an arbitrary rotation direction, and the liquid 30 can be applied to the inner surface 20a of the object to be coated 20 without rotating the object to be coated 20. By replacing the nozzle 13, the liquid can be applied to the object to be coated with an arbitrary application width and an arbitrary application amount. In the existing application equipment for applying a liquid to an object to be coated, it is possible to eliminate the need for modification for rotating the object to be coated. Since the liquid 30 can be applied to the object to be coated 20 from the airless spray nozzle 13 in a flat fan-shaped liquid film spray pattern, the coating efficiency is improved and the amount of the liquid 30 to be used can be reduced. it can. By using the nozzle (angled nozzle) 13 in which the orifice 95 is inclined with respect to the rotation center line 97, the mounting operation of the nozzle 13 can be facilitated.
本実施例の塗布装置1は、容器、円筒状容器、円錐状容器又はアイスクリーム用コーンなどの被塗物20の内面20aへ液体30を塗布する。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、容器に収容された材料の上に液体を塗布する場合にも適用できる。例えば、傾斜面94の法線98の回転中心線97に対する傾き角度が0°の場合、上部が開口した容器に収容された材料の上に液体を塗布することができる。また、傾斜面94の法線98の回転中心線97に対する傾き角度が90°の場合、円筒や円筒状容器の内面に液体を塗布することができる。 The coating apparatus 1 according to the present embodiment applies the liquid 30 to the inner surface 20a of the article 20 such as a container, a cylindrical container, a conical container, or an ice cream cone. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a case where a liquid is applied on a material contained in a container. For example, when the inclination angle of the normal line 98 of the inclined surface 94 with respect to the rotation center line 97 is 0 °, the liquid can be applied on the material contained in the container having an upper opening. In addition, when the inclination angle of the normal line 98 of the inclined surface 94 to the rotation center line 97 is 90 °, the liquid can be applied to the inner surface of the cylinder or the cylindrical container.
本実施例によれば、ノズル13を回転させて被塗物20へ液体30を塗布することができる。 According to the present embodiment, the liquid 30 can be applied to the article 20 by rotating the nozzle 13.
以下、実施例2を説明する。実施例2において、実施例1と同様の構造には、同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例2は、ノズル113を回転軸62に取り付けるためのアダプタ183に傾斜面194が設けられている点が実施例1と異なる。実施例2のその他の構造は、実施例1と同様であるので説明を省略する。 Example 2 will be described below. In the second embodiment, the same structure as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description thereof is omitted. The second embodiment is different from the first embodiment in that an inclined surface 194 is provided on an adapter 183 for attaching the nozzle 113 to the rotating shaft 62. Since the other structure of Example 2 is the same as that of Example 1, description is abbreviate | omitted.
図11は、実施例2の塗布バルブ8の部分断面図である。回転軸62の他端部62bには、アダプタ183が取り付けられている。アダプタ183には、ノズル113が取り付けられる傾斜面194が設けられている。傾斜面194の法線198は、回転軸62の回転中心線97に対して傾斜している。実施例2において、回転中心線97に対する傾斜面194の法線198の角度は、0°から20°の範囲内で設定されている。ノズル113は、ナット84によりアダプタ183に固定される。ノズル113は、液体30を霧化するためのエアを用いないエアレススプレイノズルである。ノズル113は、傾斜面194に取り付けられることにより、液体30を吐出するオリフィス195が回転中心線97に対して傾いた角度付きノズルとなる。ノズル113から吐出される平らな扇形の液膜状のスプレイパターンが被塗物20の内面20aの適切な位置に塗布されるように、傾斜面194の角度、液体30の圧力及びノズル113と被塗物20の距離が設定される。 FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the application valve 8 of the second embodiment. An adapter 183 is attached to the other end portion 62 b of the rotating shaft 62. The adapter 183 is provided with an inclined surface 194 to which the nozzle 113 is attached. The normal line 198 of the inclined surface 194 is inclined with respect to the rotation center line 97 of the rotation shaft 62. In the second embodiment, the angle of the normal line 198 of the inclined surface 194 with respect to the rotation center line 97 is set within a range of 0 ° to 20 °. The nozzle 113 is fixed to the adapter 183 with a nut 84. The nozzle 113 is an airless spray nozzle that does not use air for atomizing the liquid 30. The nozzle 113 is attached to the inclined surface 194 to be an angled nozzle in which the orifice 195 that discharges the liquid 30 is inclined with respect to the rotation center line 97. The angle of the inclined surface 194, the pressure of the liquid 30, the nozzle 113 and the object to be coated are applied so that a flat fan-shaped liquid film spray pattern discharged from the nozzle 113 is applied to an appropriate position on the inner surface 20a of the object 20 to be coated. The distance of the coating material 20 is set.
実施例2によれば、実施例1と同様の効果を奏する。また、傾斜面194が設けられたアダプタ183を用いることにより、通常のノズル113を使用することができる。なお、ノズル113は、実施例1と同様にノズルチップが装着される傾斜面を有していてもよい。 According to the second embodiment, the same effect as the first embodiment is obtained. Moreover, the normal nozzle 113 can be used by using the adapter 183 provided with the inclined surface 194. The nozzle 113 may have an inclined surface on which the nozzle tip is mounted as in the first embodiment.
本実施例によれば、ノズル113を回転させて被塗物20へ液体30を塗布することができる。 According to the present embodiment, the liquid 30 can be applied to the article 20 by rotating the nozzle 113.
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その特徴事項から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
1・・・塗布装置
2・・・タンク(液体供給源)
13、113・・・ノズル
20・・・被塗物
30・・・液体
31・・・液体経路
62・・・回転軸(ノズル回転手段)
63・・・モータ(ノズル回転手段)
69・・・液体弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coating device 2 ... Tank (liquid supply source)
13, 113 ... Nozzle 20 ... Coating object 30 ... Liquid 31 ... Liquid path 62 ... Rotating shaft (nozzle rotating means)
63 ... Motor (nozzle rotating means)
69 ... Liquid valve
Claims (24)
前記液体を吐出するノズルと、
前記ノズルへ前記液体を供給する液体供給源と、
前記ノズルと前記液体供給源との間の液体経路に設けられ、前記ノズルからの前記液体の吐出を許容する開位置と前記ノズルからの前記液体の吐出を停止する閉位置とへ移動可能な液体弁と、
前記ノズルを回転させるノズル回転手段と、
を備えることを特徴とする塗布装置。 An application device for applying a liquid to an object to be coated,
A nozzle for discharging the liquid;
A liquid supply source for supplying the liquid to the nozzle;
Liquid provided in a liquid path between the nozzle and the liquid supply source, and movable to an open position that allows the liquid to be discharged from the nozzle and a closed position to stop the discharge of the liquid from the nozzle A valve,
Nozzle rotating means for rotating the nozzle;
A coating apparatus comprising:
前記傾斜面の法線は、前記ノズルの回転中心線に対して傾いていることを特徴とする請求項3に記載の塗布装置。 The nozzle holder has an inclined surface on which the nozzle tip is mounted,
The coating apparatus according to claim 3, wherein a normal line of the inclined surface is inclined with respect to a rotation center line of the nozzle.
前記傾斜面の法線は、前記回転軸の回転中心線に対して傾いていることを特徴とする請求項6に記載の塗布装置。 The adapter has an inclined surface on which the nozzle is mounted,
The coating apparatus according to claim 6, wherein a normal line of the inclined surface is inclined with respect to a rotation center line of the rotation shaft.
前記ノズル回転手段の回転を制御する回転制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の塗布装置。 Liquid ejection control means for controlling movement of the liquid valve between the open position and the closed position;
Rotation control means for controlling rotation of the nozzle rotation means;
The coating apparatus according to claim 1, further comprising:
ノズルに対して前記被塗物を保持し、
供給源から前記ノズルへ前記液体を供給し、
前記被塗物へ向けて扇形の液膜状のエアレススプレイパターンで前記液体を前記ノズルから吐出しながら前記ノズルを回転させることを特徴とする方法。 A method of applying a liquid to an object,
Holding the workpiece against the nozzle,
Supplying the liquid from a source to the nozzle;
A method of rotating the nozzle while discharging the liquid from the nozzle in a fan-shaped liquid film airless spray pattern toward the object to be coated.
ノズルに対して前記アイスクリーム用コーンを保持し、
供給源から前記ノズルへ溶融したチョコレートを供給し、
前記アイスクリーム用コーンの内面へ向けて前記溶融したチョコレートを前記ノズルから吐出しながら前記ノズルを回転させることを特徴とする方法。 A method of applying chocolate to an ice cream cone,
Holding the ice cream cone against the nozzle,
Supplying the melted chocolate from the source to the nozzle;
A method of rotating the nozzle while discharging the melted chocolate from the nozzle toward the inner surface of the ice cream cone.
前記エアレススプレイパターンの中心線は、前記ノズルの前記回転中心線に対して傾斜していることを特徴とする請求項22に記載の方法。 The melted chocolate is discharged in a flat fan-shaped liquid film-like airless spray pattern from the nozzle toward the bus on the inner surface of the ice cream cone,
The method of claim 22, wherein a center line of the airless spray pattern is inclined with respect to the rotation center line of the nozzle.
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