CN1956795A - 涂装机及其旋转雾化头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涂装机，该涂装机可提高清洗效率，以便可以使用少量的稀薄剂将涂料室内清洗干净，同时，可以以旋转雾化头为中心在整个360°的范围内总是均匀地排出涂料，以便形成厚度一样的涂膜。该涂装机具有旋转雾化头，该旋转雾化头在安装于管状旋转轴的前端的外锥体和安装在其正面的内锥体之间形成涂料室，在内锥体的背面侧，放射状地设置叶片，该叶片在涂料室内对从插通在管状旋转轴上细管状喷嘴供给的清洗液进行搅拌，在从形成于涂料室的周面部的涂料排出孔排出的涂料进行蔓延的外锥体的缘部内面上，形成暂时储存涂料的环形涂料槽。
Description
技术领域
本发明涉及旋转雾化式的涂装机及其使用的旋转雾化头。
背景技术
在汽车涂装线上，由于将涂色不同的工件混合搬运，因此使用旋转雾化式的多色静电涂装装置，该涂装装置选择各色涂料中的一种向一台涂装机供给、用任意的颜色进行换色涂装。
图7表示现有的静电涂装机31，其具有由内置的气动马达32旋转驱动的旋转雾化头33。
旋转雾化头33，在安装于气动马达32的管状旋转轴34的前端的外锥体35上安装有内锥体36，在内锥体36的背面侧与外锥体35之间形成有涂料室37。
并且，换色装置(无图示)所选择的颜色的涂料，通过插通在管状旋转轴34中的细管状喷嘴38向涂料室供给，并通过离心力从贯通形成在涂料室37的周面部上的涂料排出孔39、沿着外锥体35的缘部40的内面流出，利用形成在其前端侧的雾化缘41进行旋转雾化。
专利文献1：特开平9-94489号公报
专利文献2：特愿2003-374909
这样，一面利用气动马达32高速旋转驱动涂料旋转雾化头33，一面从细管状喷嘴38供给先行的工件的涂色涂料，则该涂料将流入涂料室37、碰到内锥体36的背面侧，并通过其旋转产生的离心力飞溅到涂料室37的周面，从涂料排出孔39流入缘部40、在其前端进行雾化。
然后，在后续工件的涂色不同的情况下，在该工件到来之前，从细管状喷嘴38向旋转雾化头33内供给稀薄剂(清洗液)和空气等的清洗流体，清洗残存在涂装机31内的上一种颜色的涂料，然后，供给下一种颜色的涂料。
但是，最近出于环保考虑，虽然要求降低VOC(挥发性有机物质)以及CO2，但在进行换色涂装的情况下，每次必须在先行工件的涂装结束后、在后续的工件到来之前的有限的时间内进行换色清洗，在没有充分清洗的情况下将产生混色、发生涂装质量问题，因此，清洗所使用的稀薄剂的使用量不能减少太多。
尤其是，内锥体36的背面由于直接被喷射从细管状喷嘴38供给的稀薄剂，所以容易清洗，但是对于涂料室37的顶部侧，如果不能使稀薄剂充满涂料室，则将不能进行清洗，因此不能减少其使用量。
并且，向涂料室37供给的涂料，从贯通形成在其周面的涂料排出孔39通过离心力沿着外锥体35的缘部40的内面流出，并利用形成在其前端侧的雾化缘41进行旋转雾化，但在离心力作用于涂料室37内的涂料上时，涂料不一定向形成在周方向的任何一个涂料排出口39…都均匀地供给。
因此，以旋转雾化头33为中心在整个360°上并不是均匀地排出涂料，而是具有供给量多的部位和少的部位，由于这些部位随着时间的经过随机地进行变化并旋转，因此整体上形成大致均匀的涂膜。
但是，根据发明者的实验发现了如下的情况，即，虽然概率很低，但供给量多的部位和少的部位随机变化的结果是，有时多的部位之间、少的部位之间相互干涉，产生涂膜厚的部位和薄的部位。
发明内容
因此，本发明的技术课题是，第一，提高清洗效率，以便可以使用少量的稀薄剂将涂料室内清洗干净，同时，第二，以旋转雾化头为中心在整个360°范围内总是均匀地排出涂料，以便形成厚度一样的涂膜。
本发明是一种涂装机，具有将内锥体安装在外锥体上的旋转雾化头，该外锥体安装在管状旋转轴的前端，在内锥体的背面侧和外锥体之间形成涂料室，从插通在所述管状旋转轴上的细管状喷嘴向涂料室内供给的涂料，从贯通形成在涂料室的周面部的涂料排出孔沿着外锥体的缘部内面流出，利用形成在其前端侧的雾化缘进行旋转雾化，其特征在于，在所述旋转雾化头中，在涂料室内对从所述细管状喷嘴供给的涂料或清洗液进行搅拌的叶片，放射状地设置在所述内锥体的背面侧，同时，在从所述涂料排出孔到雾化缘的缘部内面上，形成暂时储存从涂料排出孔流出的涂料的环形的涂料槽。
根据本发明的涂装机，如果一面使旋转雾化头旋转、一面从细管状喷嘴向涂料室供给涂料，则涂料碰到旋转的内锥体的背面后将通过其离心力向周围飞溅，从贯通形成在涂料室周面部的涂料排出孔沿着外锥体的缘部内面流出，利用形成在其前端侧的雾化缘进行旋转雾化。
此时，由于在从上述涂料排出孔到雾化缘的缘部上，形成暂时储存从涂料排出孔流出的涂料的环形涂料槽，因此流过缘部的涂料被暂时储存到该涂料槽中，然后从该处溢出地流入雾化缘。
因此，即使由于涂料室内的涂料的变化而使从涂料排出孔流出的涂料在整个360°的范围内不均匀，由于暂时储存在涂料槽内并且离心力进行作用，因此也具有如下的优异效果，即，可均匀地将涂料储存在整个涂料槽中，在从涂料槽溢出时、可在以旋转雾化头为中心的360°的范围内均匀地流出，可形成厚度相同的涂膜。
并且，由于在内锥体的背面侧形成对向涂料室内供给的涂料或清洗液进行搅拌的叶片，因此在进行涂装时，可在涂料室内有效地进行搅拌混合涂料，尤其是在同时供给两种液体混合涂料等多种涂料的情况下，可极为有效地使涂料成分均匀化，进而可实现涂膜质量的均匀化。
另外，在涂装结束后，在一面使旋转雾化头旋转一面供给稀薄剂等的清洗液的情况下，由于清洗液在涂料室内被搅拌，因此即使不充满涂料室内也可以清洗涂料室的顶部侧，可以减少清洗液的使用量。
尤其是如技术方案5所述，在叶片具有相对于其旋转方向从前方向后方逐渐升高的锥面的情况下，向内锥体的背面侧供给的清洗液在叶片的锥面飞溅到涂料室的顶部侧，只用少量的液体就可以清洗整个涂料室内部。
附图说明
图1是表示本发明的涂装机的说明图。
图2是表示本发明的主要部位的水平剖视图和侧视图。
图3是本发明的旋转雾化头的组装图。
图4是表示其他实施方式的说明图。
图5是表示其他实施方式的说明图。
图6是表示其他实施方式的说明图。
图7是表示现有装置的说明图。
具体实施方式
在本例中以极为简单的结构来实现本发明的目的，即，提高清洗效率，以便使用少量的稀薄剂就可将涂料室内清洗干净，同时，以旋转雾化头为中心在整个360°的范围内总是均匀地排出涂料，以便形成厚度一样的涂膜。
图1是表示本发明的一例涂装机的说明图，图2是表示其主要部位的水平剖视图和侧视图，图3是本发明的旋转雾化头的组装图，图4是表示其他实施方式的说明图，图5是表示其他实施方式的说明图，图6是表示其他实施方式的说明图。
第一实施例
图1所示的涂装机1是中导孔输送型的旋转雾化式静电涂装机，具有通过内置的气动马达2进行旋转驱动的旋转雾化头3，并通过静电力使涂料附着在工件上，所以涂料从插通气动马达2的管状旋转轴4的细管状喷嘴5向旋转雾化头3供给。
旋转雾化头3的结构是，内锥体7安装在外锥体6上，该外锥体6安装在管状旋转轴4的前端，在内锥体7的背面侧和外锥体6之间形成涂料室8，从插通管状旋转轴4的细管状喷嘴5向涂料室8供给的涂料，从形成在涂料室8的周面部的涂料排出孔9沿着外锥体6的缘部6R的内面流出，利用形成在其前端侧的雾化缘6E进行旋转雾化。
在内锥体7的背面侧放射状地设置叶片10，该叶片10在涂料室8内搅拌从细管状喷嘴5供给的清洗液。
各叶片10形成为越离开内锥体7的中心越向旋转方向弯曲的曲面形，在其正面侧形成相对于旋转方向(图2的箭头所示)从前方向后方逐渐升高的锥形面10a。
因此，无论是从细管状喷嘴5向内锥体7的背面供给的涂料还是清洗液，其一部分都通过旋转的内锥体7的叶片10向锥形面10a的垂线方向飞溅，在涂料室8内被进行搅拌。
在本例中，内锥体7由与外锥体6不同的材质、例如高分子聚乙烯、PEEK材料等的具有弹性的硬质塑料形成。
并且，叶片10向内锥体7的外周面的外侧突出地形成，其前端10b嵌合在形成于外锥体6的内面的嵌合孔6a中，外锥体6和内锥体7被一体化。
通过这样，在外锥体6和内锥体7之间形成作为涂料排出孔9的环形狭缝，与环形地穿透设置多个小径孔相比较，不仅不需要切削加工，而且通过任意设计狭缝宽度可自由地设定孔的大小。
另外，在环形地穿透设置多个小径孔的情况下，涂料在穿过小径孔时被加速、与凸缘6R碰撞，因此具有因该涂料而形成从小径孔向着雾化缘6E呈放射状地延伸的磨损痕迹的问题，但通过将涂料排出孔9形成为切口状，涂料被均匀地排出，因此不会形成该磨损痕迹。
而且，在从涂料排出孔9到雾化缘6E的缘部6R上，形成有暂时储存从涂料排出孔9流出的涂料的环形的涂料槽11。
通过这样，流过缘部6R的涂料在到达雾化缘6E前，暂时储存在涂料槽11内，并从该处溢出地流入雾化缘6E。
以上是本发明的一个构成例，以下就其作用进行说明。
若一面通过涂装机1的气动马达2使旋转雾化头3旋转，一面从细管状喷嘴5供给涂料，则一部分涂料通过旋转的内锥体7的离心力作用将直接飞溅到涂料室8的周面，一部分将通过旋转的内锥体7的叶片10向锥形面10a的垂线方向飞溅，并附着在涂料室8的顶部面上、向周面流动。
由于在涂料室8的周面上，在外锥体6和内锥体7之间形成作为涂料排出孔9的环形狭缝，因此涂料从该涂料排出孔9沿着外锥体6的缘部6R的内面流出，在到达雾化缘6E之前暂时储存在涂料槽11内，并从该处溢出地流入雾化缘6E。
因此，即使由于涂料室8内的涂料的变化而使从涂料排出孔9流出的涂料在整个360°的范围内不均匀，由于在涂料暂时储存在涂料槽11内时离心力进行作用、可将涂料均匀地储存在整个涂料槽11的圆周范围内，因此在从涂料槽11溢出时也可在360°的方向上均匀地流出，可形成厚度相同的涂膜。
并且，在涂料室8内，由于在内锥体7的背面侧形成叶片10，因此在进行涂装时，在涂料室8内可有效地进行搅拌混合，尤其是在同时供给两种液体混合涂料等多种涂料的情况下等，可极为有效地使涂料成分均匀化，进而可实现涂膜质量的均匀化。
并且，在进行换色清洗时，若一面使旋转雾化头3旋转、一面从细管状喷嘴5供给稀薄剂等的清洗液，则与涂料相同，一部分清洗液将通过旋转的内锥体7产生的离心力作用直接飞溅到涂料室8的周面，一部分清洗液将通过旋转的内锥体7的叶片10向锥形面10a的垂线方向飞溅，并附着在涂料室8的顶部面上、向周面流动。
这样，由于用叶片10搅拌清洗液，因此即使不使清洗液充满涂料室8内部也可以连涂料室8的顶部面一起进行清洗，可以明显地减少清洗液的使用量。
之后，清洗液从形成在外锥体6与内锥体7之间的作为涂料排出孔9的环形狭缝、沿着外锥体6的缘部6R的内面流出、清洗缘部6R，同时，被暂时储存在涂料槽11内、清洗涂料槽11的内部，进而从该处溢出地清洗雾化缘6E。
如上所述，根据本实施例，由于向涂料室8供给的清洗液在涂料室8内被叶片10搅拌，因此可提高清洗效率，使用少量的稀薄剂就可以将涂料室8清洗干净。
并且，由于在缘部6R上形成环形的涂料槽11，因此在以储存于该涂料槽11内的状态使离心力作用后，通过使涂料溢出可以以旋转雾化头3为中心在整个360°的范围内总是均匀地排出涂料，可形成厚度均匀的涂膜。
第二实施例
图4(a)是表示其他实施例的侧视图，图4(b)是内锥体的俯视图，图1至图3中的通用部分使用相同的符号，并省略详细说明。
在本例中，各叶片21形成为从内锥体7的中心侧朝向外侧延伸的十字螺旋桨形状，同时，也作为将内锥体7安装在外锥体6上的托架。
即，叶片21的前端侧从内锥体7的背面浮起地形成，其剖面是由锥形面21a形成的机翼形状，该锥形面21a的上面侧相对于旋转方向从前方向后方逐渐升高。
并且，在外锥体6上，在其内面、在与上述叶片21的前端相对应的位置上形成有嵌合孔6a，可将内锥体7通过叶片10安装在外锥体6上。
通过这样，内锥体7被支撑为浮在涂料室8内的状态，在其整个外周上，在与外锥体6之间形成作为涂料排出孔22的环形狭缝。
并且，在本例中，内锥体7的周端部7a向形成于外锥体6的缘部6R上的环形涂料槽23内延伸，涂料槽23与周端部7a的间隙成为涂料排出孔22。
因此，在本例中同样，若一面使旋转雾化头3旋转，一面从细管状喷嘴5供给涂料，则在一部分涂料附着在旋转的内锥体7上后，通过其离心力将直接飞溅到涂料室8的周面，另一部分涂料通过旋转的叶片21向锥形面21a的垂线方向飞溅，附着在涂料室8的顶部面上、向周面流动。
并且，涂料沿着外锥体6的缘部6R的内面流出，在穿过涂料排出孔22时暂时储存在涂料槽23内，并从该处溢出地流入雾化缘6E。
在涂料被储存于涂料槽23内时，离心力进行作用，由于被均匀地储存在整个周边，因此在涂料从涂料槽23溢出时可在整个360°的方向上均匀地流出，可形成厚度相同的涂膜。
并且，在进行换色清洗时，若从细管状喷嘴5供给稀薄剂等的清洗液，则与涂料相同，一部分清洗液将附着在旋转的内锥体7上并通过离心力沿着其背面流动，一面清洗背面一面飞溅到涂料室8的周面，另一部分清洗液将通过旋转的内锥体7的叶片21向锥形面21a的垂线方向飞溅，在附着在涂料室8的顶部面上后向周面流动。
因此，即使不使清洗液充满涂料室8的内部，也可以连涂料室8的顶部面一起进行清洗，可以明显地减少清洗液的使用量。
之后，由于清洗液沿着外锥体6的缘部6R的内面流出、在穿过涂料排出孔22时流入涂料槽23，并从该处溢出地到达雾化缘6E，因此在这期间进行清洗。
第三实施例
图5(a)是表示其他实施例的侧视图，图5(b)是旋转雾化头的水平剖视图。
在本例中，各叶片24形成为螺旋桨形状，其旋转中心侧端部安装在内锥体7上，外侧前端部与外锥体6分离地形成。
并且，在涂料室8的底面外周部(内锥体7的外周部)，形成将多个小径孔环形地穿透设置的涂料排出口25，在外锥体6的缘部6R上形成暂时储存从涂料排出口25流出的涂料的涂料槽26。
这种情况下也可以实现均匀的涂膜，可提高清洗效率。
第四实施例
图6(a)是表示其他实施例的侧视图，图6(b)是旋转雾化头的水平剖视图。
在本例中，各叶片27形成为螺旋桨形状，其外侧端部被固定在形成涂料室8的内壁的外锥体6上，旋转中心侧端部与内锥体7分离地形成。
并且，在涂料室8的底面外周部(内锥体7的外周部)，形成将多个小径孔环形地穿透设置的涂料排出口25，在外锥体6的缘部6R上，形成暂时储存从涂料排出口25流出的涂料的涂料槽26。
本实施例也可以实现均匀的涂膜，提高清洗效率。
本发明适用于诸如汽车车身的涂装线那样的、要求高质量的涂膜并且混合搬运涂色不同的工件的涂装线的旋转雾化式涂装机。
Claims (10)
1.一种涂装机，具有将内锥体安装在外锥体上的旋转雾化头，该外锥体安装在管状旋转轴的前端，在内锥体的背面侧和外锥体之间形成涂料室，从插通在所述管状旋转轴上的细管状喷嘴向涂料室内供给的涂料，从形成在涂料室的周面部的涂料排出孔沿着外锥体的缘部内面流出，利用形成在其前端侧的雾化缘进行旋转雾化，其特征在于，
在所述旋转雾化头中，在涂料室内对从所述细管状喷嘴供给的涂料或清洗液进行搅拌的叶片，放射状地设置在所述内锥体的背面侧，同时，在从所述涂料排出孔到雾化缘的缘部内面上，形成暂时储存从涂料排出孔流出的涂料的环形的涂料槽。
2.一种旋转雾化头，在安装于旋转雾化式涂装机的管状旋转轴的前端的外锥体上安装内锥体，在内锥体的背面侧和外锥体之间形成涂料室，使从插通在所述管状旋转轴上的细管状喷嘴向涂料室供给的涂料，通过离心力从形成在涂料室的周面部的涂料排出孔沿着外锥体的缘部内面流出，并利用形成在其前端侧的雾化缘进行旋转雾化，其特征在于，
在涂料室内对从所述细管状喷嘴供给的涂料或清洗液进行搅拌的叶片，放射状地设置在所述内锥体的背面侧，在从所述涂料排出孔到雾化缘的缘部上，形成暂时储存从涂料排出孔流出的涂料的环形涂料槽。
3.一种旋转雾化头，在安装于旋转雾化式涂装机的管状旋转轴的前端的外锥体上安装内锥体，在内锥体的背面侧和外锥体之间形成涂料室，使从插通在所述管状旋转轴上的细管状喷嘴向涂料室供给的涂料，通过离心力从贯通形成在涂料室的周面部的涂料排出孔沿着外锥体的缘部内面流出，并利用形成在其前端侧的雾化缘进行旋转雾化，其特征在于，
在涂料室内对从所述细管状喷嘴供给的涂料或清洗液进行搅拌的叶片，放射状地设置在所述内锥体的背面侧。
4.一种旋转雾化头，在安装于旋转雾化式涂装机的管状旋转轴的前端的外锥体上安装内锥体，在内锥体的背面侧和外锥体之间形成涂料室，使从插通在所述管状旋转轴上的细管状喷嘴向涂料室供给的涂料，通过离心力从贯通形成在涂料室的周面部的涂料排出孔沿着外锥体的缘部的内面流出，并利用形成在其前端侧的雾化缘进行旋转雾化，其特征在于，
在从所述涂料排出孔到雾化缘的缘部上，形成暂时储存从涂料排出孔流出的涂料的环形涂料槽。
5.如权利要求2或3所述的旋转雾化头，其特征在于，所述叶片具有相对于其旋转方向从前方向后方逐渐升高的锥形面。
6.如权利要求2至4所述的旋转雾化头，其特征在于，在所述外锥体和内锥体之间形成作为涂料排出孔的环形狭缝。
7.如权利要求2所述的旋转雾化头，其特征在于，形成在所述内锥体上的叶片的前端侧与形成在外锥体的内面侧的嵌合孔嵌合，外锥体和内锥体形成一体化。
8.如权利要求2或3所述的旋转雾化头，其特征在于，所述各叶片形成为越离开内锥体的中心越向旋转方向弯曲的曲面形。
9.如权利要求2或3所述的旋转雾化头，其特征在于，所述各叶片形成为螺旋桨形状，其端部固定在内锥体或外锥体的任何一方或双方上。
10.如权利要求2或3所述的旋转雾化头，其特征在于，所述各叶片形成螺旋桨形状，其两端分别固定在内锥体和外锥体上，内锥体通过该叶片安装在外锥体上。
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