JP2001239200A - 中空管の内面塗装具及び塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細長い中空管の内面を均一に、塗料の無駄を
生ずることなく、かつパイプの端部からの塗料の垂れ落
ちや飛散などを生ずることなく塗装することが可能な塗
装具及び塗装方法を提供する。 【解決手段】 支持パイプと支持パイプの中空孔に挿入
された塗料パイプとを備えている。支持パイプの先端に
は、中空管の長手方向に細長いブラシ、フェルト、スポ
ンジなどの塗料保持体を先端部分に固定したブレードの
基端が固着されている。ブレードは半径方向内側または
外側に付勢した状態で設ける。塗料パイプの基端には、
塗料ポンプに連結した可撓チューブ７が連結される。塗
料パイプの先端には、ブレードを半径方向に揺動させる
開閉キーと、塗料を噴射する半径方向のノズル孔とが設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、細長い中空管の
内面の塗装具及び塗装方法に関するもので、塗料を保持
するフェルト、ブラシ、スポンジなどの部材で塗装面を
摺擦して塗装する塗布式の塗装具及び塗装方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】パイプの直径がある程度大きいときは、
その内周面の塗装はそれほど困難ではなく、噴霧式の塗
装具や刷毛やブラシなどの塗料保持体を用いた塗装具の
いずれを用いても、パイプの内周面に均一で堅牢な塗膜
を形成することは比較的容易である。しかし、パイプの
内径が１０ｍｍ程度になると、その内周面の塗装を効率
よく行うことが非常に困難になる。

【０００３】可能な手段のひとつは、中空管内に挿入す
る支持棒の先端に塗料を半径方向全周に亘って噴射する
噴霧式の塗装具を用いることであるが、噴霧式の塗装具
の場合は、ノズルと塗装面との間にある程度距離がなけ
れば均一な塗膜を形成することが困難であるため、この
方法では中空管の内周面に過剰な塗料が付与され、噴霧
式の場合には塗料に良好な流動性を持たせておく必要が
あることから、過剰に付与された塗料が流れて、塗膜の
厚さに著しい不均一を生ずる。そしてこれを避けるため
に、噴霧される塗料の供給量を絞ると、塗料の噴霧が均
一に行われなくなり、塗料の流動が部分的に滞留して硬
化することにより、ノズルを詰まらせる。

【０００４】過剰に付与された塗料は、中空管の一方か
ら圧縮空気を吹き込んで、吹き飛ばして除去することが
できるが、作業工程が増えること、塗料が飛散して作業
環境を悪化させること、塗料の無駄が生ずること、塗膜
厚さのコントロールが難しいことなど、種々の問題があ
る。更に噴霧式のものは、溶媒の量を多くする必要があ
り、更に塗料の一部が気流に乗って流れるので、環境を
損傷する程度が塗布式のものより大きい。

【０００５】可能な第２の手段は、中空管内に所定量の
塗料を封入し、中空管を回転及び軸方向に急激に往復動
させて、塗料を中空管の内面全体に流動させる方法であ
る。しかし、この方法は、塗装に時間がかかる上、塗り
残しなく塗装しようとすると、過剰な塗料を用いらざる
を得ず、また塗料の流動性を確保するために、溶媒の量
も多くしなければならないので、上述した噴霧式の場合
と同様な問題が生ずる。

【０００６】可能な第３の方法は、塗料を保持したスポ
ンジなどを支持棒の先端に付けて中空管内に挿入し、中
空管の内周面を摺擦する方法であるが、細長い中空管の
内周全体を塗装するのに必要な塗料を予め付与した状態
でスポンジなどの塗料の保持体を中空管内に挿入する必
要があり、そのため、中空管の入口で塗料が垂れたり、
入口部分と奥の部分とで塗膜の厚さが相違してしまうと
いうことが起る。特に中空管の長さが長いときは、この
方法で中空管の奥まで塗装することは、実際上ほとんど
不可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな従来手段の問題点に鑑み、細長い中空管の内周面を
全体に均一に、塗料の無駄を生ずることなく、かつパイ
プの端部からの塗料の垂れ落ちや飛散などの作業上の不
具合を生ずることなく塗装することが可能な塗装具及び
塗装方法を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の塗装具は、支
持パイプ１と支持パイプの中空孔に挿入された塗料パイ
プ５とを備えている。支持パイプ１は、塗装しようとす
る中空管の奥端まで挿入可能な長さとし、その支持パイ
プの先端には、中空管の長手方向に細長いブラシ、フェ
ルト、スポンジなどの塗料保持体３を先端部分に固定し
たブレード２の基端が固着されている。塗料保持体３及
びブレード２の個数は、１個、２個または３個以上とす
ることができるが、２個または３個を等しい角度間隔で
設けるのが実際的である。ブレード２は半径方向内側ま
たは外側に付勢した状態で設ける。好ましい方向は、内
側すなわち複数のブレードを設けたときは、ブレード相
互が互いに接近する方向に付勢される方向である。

【０００９】塗料パイプ５の基端には、塗料ポンプ１６
に連結した可撓チューブ７が連結される。塗料パイプ５
の先端には、ブレード２またはこれに固定した部材に当
接して、ブレード２を半径方向に揺動させる開閉キー４
と、塗料を噴射する半径方向のノズル孔６とが設けられ
ている。

【００１０】この発明の塗装具を用いて自動塗装装置を
構成するときは、支持パイプ１を塗装しようとする中空
管内に挿入する挿入装置と、塗料パイプ５を支持パイプ
１内で進退または回動させる開閉駆動装置を設ける。こ
の挿入装置及び開閉駆動装置は、エアシリンダを駆動源
とするのが実際的である。

【００１１】開閉キー４は、支持パイプ１に対する塗料
パイプ５の相対運動によりブレード２を押し広げ（ブレ
ード２が狭まる方向に付勢されている場合）、または押
し縮め（ブレード２が広がる方向に付勢されている場
合）る。そして、開閉キー４がブレード２を広げた状態
にしたときに、ノズル孔６がブレード２が存在しない角
度方向であって、かつその円周方向には塗料保持体３が
存在する方向に向くようにする。この状態で支持パイプ
１と塗料パイプ５とを一体にして、塗装しようとする中
空管の軸回りに相対回転（一方向回転ないし揺動回転）
させてやれば、塗料ポンプ１６によってノズル孔から噴
射されて中空管の内周面に付着した塗料が直ちに周回し
てくる塗料保持体３によって中空管内面に押し広げられ
て塗着されることになる。

【００１２】現実的な方法は、ローラ台などによって中
空管を回転させておき、ブレードを縮退させた状態で中
空管内に支持パイプを挿入し、塗料保持体３が所望する
位置まで差し込まれたときに、塗料パイプ５を相対動作
させてブレード２を広げて塗料保持体を中空管の内周面
に押接すると共に、ノズル孔６から塗料を噴射し、その
状態で支持パイプ１を中空管の軸方向に移動させて内周
面の塗装を行う。塗装を中空管の軸方向の途中で停止し
たいときは、その位置で塗料パイプを前記と逆方向に相
対動作させて、ブレード２を縮径させて塗料保持体３を
中空管の内周面から離隔させ、同時に塗料の供給も停止
してやればよい。

【００１３】開閉キー４は、一般的には楔形状ないし偏
平形状のものとして、支持パイプ１内での塗料パイプ５
の進退動作ないし回動動作でブレード２を開閉する。開
閉キー４は、ブレード２を２段階に開閉できる構造のも
のとすることが可能であり、また、テーパ状にすること
によって、ブレードの開き量を連続的に変化させるよう
にすることもできる。このような構造は、例えばパイプ
の内径が広くなったっり、狭くなったりしている場合に
利用することができ、また塗装される中空管の回転と同
期させて、塗料パイプ５を往復動作させることにより、
楕円断面の中空管の内周塗装などに利用することができ
る。

【００１４】この発明の塗装具及びこれを用いた塗装方
法によれば、塗料保持体を中空管内に挿入するとき、塗
料保持体が中空管に接触しないようにできるので、中空
管の端部における塗料の垂れ落ちや外周部への無用な塗
料の付着を回避することができる。また、塗料保持体３
が中空管の内周面に塗料の塗布を行っている間、必要に
応じで常時塗料の供給を継続できるので、所望の均一な
厚さの塗膜を中空管内面に形成でき、このことは、中空
管長さが長くなってもなんら影響を受けない。

【００１５】更に、溶媒の混入量が少ない硬い塗料を用
いて塗装を行うことができ、塗装面以外への塗料の流出
や付着がないから経済的であるとともに、環境を害する
おそれもない。そして、塗装しようとする中空管を回転
させた状態での中空管内への支持パイプ１の挿入と、塗
料パイプ５の相対運動によるブレードの開閉とで塗装作
業を行うことができるので、作業の自動化が容易であ
り、作業能率も非常に高くできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１ないし図５は、この発明の第
１実施例を示した図である。金属製の支持パイプ１の先
端の互いに１８０度をなす位置にブレード２の基端が固
着されており、このブレードの先端部外側の面にパイプ
の軸方向に細長い合成樹脂繊維質の肉厚フェルト状の塗
料保持体３が固着されている。ブレード２は支持パイプ
の先端から、その開閉に必要な撓み量を確保するのに必
要な距離だけ離して内側に向けてくの字状に屈曲されて
おり、自身の弾力によって対向するブレード相互が互い
に接近する方向に付勢されて、くの字状屈曲部１７の先
端相互が当接している。

【００１７】支持パイプ１には、先端に開閉キー４を一
体成形した塗料パイプ５が挿通されている。塗料パイプ
５の先端は、押し潰されて尖った楔状になって塗料パイ
プを閉鎖しており、この押し潰された楔状の部分がブレ
ードを開閉する開閉キーとなっている。開閉キーの押し
潰されて偏平になった面の側方に半径方向のノズル孔６
が設けられている。塗料パイプ５の基端には、塗料ポン
プを介して塗料タンクに連通されたチューブ７が連結さ
れている。

【００１８】塗料パイプ５を支持パイプ１内で進出させ
ると、図３に示すように、開閉キー４の楔がブレード２
のＶ形の屈曲部の間に挿入されてこれを押し広げ、ブレ
ード２、従ってこれに取付けられた塗料保持体３を押し
広げる。このとき、ノズル孔６は、ブレード２が存在し
ない半径方向（図の紙面直角方向）であって、かつその
円周上には塗料保持体３が存在する部分に位置してい
る。

【００１９】上記構造の塗装具を用いて、工業的に塗装
を行うためには、図４に示すように、塗装しようとする
中空管８をローラ台９上に支持して軸回りに回転させ、
支持パイプ１の基端を支持して、中空管８の軸方向に往
復動するスライド台１０と、スライド台１０上で塗料パ
イプ５の基端を支持して軸方向に進退する第２スライド
台１１とを設ける。スライド台１０及び第２スライド台
１１はエアシリンダによって往復動及び進退動させるこ
とができる。ローラ台９の前後には、中空管８の供給装
置及び排出装置を設ける。

【００２０】塗料パイプ５に塗料を供給する塗料ポンプ
は、図５に示す構造のものを用いることができる。図５
の塗料ポンプは、円弧状の受台１２に支持した塗料チュ
ーブ７を受台の円弧の中心の軸１３回りに回転する放射
状の腕１４の先端に軸支したローラ１５が順次押し潰し
ながら回転する構造で、ローラ１５によって局部的に押
し潰されたパイプ内の塗料が腕１４の回転に伴って給送
される。

【００２１】中空管８の内周面の塗装は、次の手順で行
われる。第２スライド台１１を後退させて塗料パイプ５
を縮退した状態、すなわち塗料保持体３がブレード２の
弾力によって半径方向内側に退避した状態でスライド台
１０を前進させて、支持パイプ１を中空管８内に挿入す
る。中空管８は常時回転している状態である。塗料保持
体３が中空管８の奥端に達したら、第２スライド台１１
を前進させて開閉キー４によりブレード２を押し広げて
（図３参照）塗料保持体３を中空管の内周面に押接す
る。このとき、バネ板で製作されたブレード２の先端側
が中空管の内周に沿うように撓んで、塗料保持体３が管
の内周面に沿う姿勢になる。

【００２２】第２スライド台１１の前進動作と同時に塗
料ポンプ１６を駆動し、ノズル孔６から塗料を噴射す
る。噴射された塗料は、中空管の内壁に付着し、その直
後に塗料保持体３によって押し広げられて、中空管の内
壁に塗着する。塗料ポンプ１６を運転しながら、スライ
ド台１０を所定の速度で後退させてゆけば、中空管８の
内周面が奥端から順次塗装されてゆく。塗料ポンプ１６
の運転は、ノズル孔６が中空管の外側に出てくる直前の
位置で停止し、第２スライド台を後退させながらスライ
ド台１０の後退を継続して、塗料保持体３を縮径しつつ
中空管８から抜き取る。このとき、塗料保持体３の先端
部には、塗料が付着した状態になっており、この塗料
は、次の中空管の塗装を行うときに、中空管の奥端を塗
装するのに利用される。

【００２３】上記実施例は、塗料パイプを支持パイプ内
で進退させてブレードの開閉を行なうものであるが、塗
料パイプの回動動作によりブレードの開閉を行なう構成
とすることもできる。図６及び図７に示す構造はその一
例で、塗料パイプ５の先端部を押し潰して偏平断面部を
形成して開閉キー４としたものであり、この偏平断面部
４をブレード２の屈曲部１２の間に差し込んで９０度回
動することにより、ブレード２の開閉を行う。この偏平
断面部４は、塗料パイプの先端全体ではなく、塗料パイ
プ先端のブレードの屈曲部１２に当接する一部のみに設
けることもできる。

【００２４】また、図８に示すように、２段階に変化す
る形状の開閉キーを用いれば、塗料パイプ５を浅く進出
させたときと、深く進出させたときとで、ブレード２の
開き量を変化させることができ、中空管８に内径の細い
部分と太い部分とがあるような場合に、その内径の変化
に対応させて、塗料保持体３を広狭させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の塗装具の全体斜視図

【図２】図１の要部断面側面図

【図３】図２の塗装時の断面側面図

【図４】この発明の塗装具を用いた塗装装置の一例を示
す説明図

【図５】塗料ポンプの説明図

【図６】開閉キーの他の実施例の断面図

【図７】図６の右側から見た矢視図

【図８】開閉キーの更に他の実施例の側面図

【符号の説明】

１ 支持パイプ ２ ブレード ３ 塗料保持体 ４ 開閉キー ５ 塗料パイプ ６ ノズル孔 ８ 中空管 17 くの字状屈曲部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持パイプ(1)と、支持パイプの中空孔
   を貫通する塗料パイプ(5)と、支持パイプの先端に半径
   方向に付勢されたブレード(2)を介して支持されたパイ
   プ軸方向に細長い塗料保持体(3)と、支持パイプ(1)に対
   する塗料パイプ(5)の相対運動によりブレード(2)を半径
   方向に揺動させる塗料パイプ(5)の先端の開閉キー(4)
   と、開閉キー(4)がブレード(2)を半径方向外側に揺動さ
   せた位置でブレード(2)が存在しない方向を向くように
   塗料パイプ(5)の先端に設けられた半径方向の塗料噴射
   用ノズル孔(6)とを備えている、中空管の内面塗装具。
2. 【請求項２】 複数のブレード(2)を備え、各ブレード
   が自身の弾力により半径方向内側に付勢され、各ブレー
   ドはその基端側に互いに対向する突出部(17)を備え、開
   閉キー(4)はこの突出部相互の間に差し込まれることに
   よってブレード(2)を半径方向外側に揺動する楔形状な
   いし偏平形状であることを特徴とする、請求項１記載の
   中空管の内面塗装具。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の塗装具のブレー
   ドを半径方向内側に揺動させた状態で支持パイプ(1)を
   軸回りに回転駆動されている中空管の中空孔に挿入し、
   所定深さに挿入された位置で塗料パイプ(5)を支持パイ
   プ(1)に対して相対動作させて開閉キー(4)によりブレー
   ド(2)を外側に揺動してブレードの先端部に設けた塗料
   保持体を中空管の内面に接触させ、この接触動作と同時
   または合い前後して塗料パイプ(5)内に塗料を供給して
   塗料パイプ(5)の先端のノズル孔から塗料を噴射し、上
   記状態を保持して支持パイプ(1)を中空管(8)から引き抜
   く方向に移動させることを特徴とする、中空管の内面塗
   装方法。