JP2007296435A - 回転霧化塗装機の霧化ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】供給塗料が駆動軸系に侵入することが無く、長期間にわたって安定的に使用することができる霧化ヘッドを提供する。
【解決手段】回転するカップ７が中空の回転軸３先端に設けられ、回転軸の中心部に挿入され固定された塗料パイプ５と、その先端開口から供給された塗料を受ける塗料溜まり１３と回転カップ内面８とを吐出口１４で連通し、前記の塗料溜まりと塗料パイプとの空隙１６の後方に、塗料パイプに固定されるバッフル１８を設けるとともに、前記空隙の後部空間から前記回転カップの内面に通じる排出口１７を設ける。排出口は、前方に向かって中心より離れる方向に円周状に多数配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転霧化方式の塗装機において霧化ヘッドに塗料を供給する状況によって、塗料が回転用モータの駆動系側に侵入し、機能を損なうことがないよう構成し、安定して塗装機を継続使用できるための技術に関する。

静電気を利用した回転霧化方式の塗装機は、塗着効率の高さと塗膜仕上がりの高品質から古くより使用されてきているが、近年、回転装置の性能向上から毎分数万回転の高速回転によるなど、霧化性能が向上し、霧化ヘッドそのものの小形化も加わって静電を使用しない塗装機としても広く使用されてきている。

しかし霧化ヘッドを高速で回転させることや、塗料通路以外の部分に塗料が浸入したり、飛散した塗料による汚損が塗装機に影響を及ぼす問題点として挙げられている。このために塗装機の性能維持に細心の注意を必要とし、メンテナンスに負担が掛かることや、塗装機の耐久性等が懸念され、回転霧化静電塗装が省資源のみならず、揮発性有機溶剤の使用を削減し環境汚染を防止するなど大きな効果があり、回転霧化による塗装品質の向上が高いにも拘わらず活用の拡大が阻害されていた。

回転霧化塗装機の霧化ヘッド構造はいくらかの違いが有るが、その一つは回転するカップ状霧化ヘッドの内面に塗料を供給し、回転による遠心力によって塗料を霧化ヘッドの先端縁に導き、高電圧荷電による噴霧化や圧縮空気流による衝突霧化によって微細な粒子にして噴霧させる構造がとられている。

回転駆動はエアモータによることがほとんどで、回転霧化ヘッドは回転軸の先端に設けられており、塗料の供給は、塗料が中心部とカップの外側との間に形成された環状空間に配置された塗料口より供給される場合と、塗料が中空の回転軸の先端に設けられたカップの中心に配置され固定された塗料口より供給される場合との大きく二つの構造が知られている。

前者は図２に例示するような構造で、回転軸２１に対して塗料供給口２２中心からずれた位置に配置されるため、カップ径が比較的大きい霧化ヘッドに限定されている。これに対し後者は図１のように中心部に塗料口として先端開口１５があるため小径のカップでも塗料を供給することが可能である。この場合中心部に供給された塗料は、前方に配置した塗料を周囲に分散させる塗料受けによって遮られ、その後部が塗料溜まりとしての空間として形成されている。

また後者の場合は、塗料の供給が回転霧化ヘッドの中心に配置されている関係で、回転軸は中空の回転軸として、その中心に塗料供給通路と、その制御弁等が設けられた構成になっている。このため供給された塗料が過大になると前記塗料溜まりから、回転軸と塗料通路外壁との空隙を通り、エアモータの駆動部に浸入し損傷をきたす危険性が生ずる。

また塗料の供給に限らず回転霧化ヘッドを主とする塗装装置の清掃においては、塗装時に比較し、はるかに多くの洗浄液を供給して効率よく洗浄することから、洗浄液として用いるシンナー等が入り込む危険性が避けられない。

一般に回転体と固定軸との間に流入する流体等を阻止する方法はシールリング等が用いられるが、極めて高速であることと接触による負荷を避けるためこれらのシール手段は採用し難く、これまでに一例として特開2000−33292号公報に示される如く、塗料溜まりから溢れた塗料が回転による遠心力によって回転カップの外に排出し、エアモータ部への浸入を防止した提案がなされている。

しかしこの場合、塗装機の外側に排出され、前述の実施例では回転霧化ヘッドとその外側を覆う本体カバーの間に流出させるため不必要に塗料で汚損させることになり、定期的に洗浄等の作業が必要になる。またこの方法では回転の作用で浸入を防止するため停止時に何らかの原因で塗料が入り込んだ場合には排出できない問題がある。

回転霧化塗装機にとって回転駆動系の作動不良は致命的であり、何れの状況においても対応が可能であることが望ましく、使用状態にかかわらず塗料の浸入が防止されることが望まれる。特に本発明に置いては回転の負荷になるような接触するシール手段等を使用せず、長期間使用できるようにすることが課題となる。
特開２０００−３３２９２公報 特開平９−２１５９４８公報

回転霧化塗装機の先端部に供給される塗料は、必要以上に供給されると、後部のモータ部に流入し、高速回転するエアモータの作動に支障をきたし、さらには霧化性能に影響して塗装不良を生ずる。このような問題を防止し、供給塗料が駆動軸系に浸入することが無く、長期間にわたって安定的に使用することができる霧化ヘッドを提供する。

本発明は、回転するカップが中空の回転軸先端に設けられ、回転軸の中心部に挿入され固定された塗料パイプと、その先端開口から供給された塗料を受ける塗料溜まりと回転カップ内面とを吐出口で連通し、前記の塗料溜まりと塗料パイプとの空隙の後方に、塗料パイプに固定されるバッフルを設けるとともに、前記空隙の後部空間から前記回転カップの内面に通じる排出口を設ける。排出口は、前方に向かって中心より離れる方向に円周状に多数配置する。

以上のとおり本発明は、スプレーガンに固定された塗料パイプの外側を中空の回転軸として、その先端に回転する霧化ヘッドを取り付けた回転霧化塗装機に適用されるもので、中心部の塗料パイプは回転カップの底部から内面側に突き出され、その先端から供給される塗料は、回転カップの内部に設けられた塗料溜まりに入り、回転の遠心力で吐出口より回転カップの内面に送り込まれ、順次回転カップの内面から外側に向かい、先端縁９から外部にむけて噴霧される。

通常塗装においては塗料の供給量は管理された状態で使用されるが、条件の変動や他の不具合によって必要以上に供給されることがある。また塗料に限らず、塗料や色替え等における洗浄時には通常の
塗装に比較し多量の洗浄シンナー等が使用される。

このような場合、前記吐出口からの排出では対応しきれず前記空隙より流入する危険性が増加することになるが、本発明では前記空隙の後部に設けたバッフルによって軸方向の浸入が防止され塗料等は円周方向に流れ、その内周端に設けられた排出口より前方のカップ内面に流出させることができる。本発明の場合、回転によって排出が促進されることは勿論であるが、停止状態であっても重力で排出され、しかも排出先が通常塗料が流れる回転カップ内面であり、他を汚損することがなく、清掃の負担が大きく軽減される。

これによって回転霧化塗装機の心臓部であるエアモータ等の回転駆動体部分への塗料等の浸入による不具合を確実に防止することが出来、長期間にわたり信頼性の高い運転を継続できることになる。このことは地球環境の改善に効果のある塗装方法の利用拡大をもたらすことにつながるものである．

以下本発明の実施を図により更に詳しく説明する。図1は、回転霧化塗装機の先端部分を示し、本発明の実施形態を取り入れた回転霧化ヘッドの構成を表している。塗装機の全体が省略されたガン本体には、本体カバー１の内側に高速回転するエアモータ２が内蔵されている。

エアモータ２の中央部分は中空の回転軸３があり、その内部には塗料通路４を形成する塗料パイプ５が設けられている。この塗料パイプ５は図示されていないが前記中空回転軸３とは別にスプレーガンの本体に固定された状態で取り付けられている。塗料は弁２０によって通路の開閉が行われ、塗料の噴出が制御される。

前記中空の回転軸３の先端部には回転霧化ヘッド６が取り付けられ、その先端側は円錐形に広がる回転カップ７として内面８に供給された塗料を高速回転による遠心力により薄膜状に先端縁９に送り、そこから噴霧化する構成になっている。

回転カップ７の内面８への塗料供給は、底部１０に開口した通孔１１に前期塗料パイプ５の先端部が突き出され、その先端開口１５の前方には塗料受け１２が配置されて、その後部に前記底部１０との間に塗料溜まり１３を形成している。塗料受け１２は塗料を周囲に分散させる働きをもたせ、これによって形成される塗料溜まり１３の内周部には回転カップ７の内面８に通じる吐出口１４が周囲に多数設けられ前記回転カップ７の内面８へ平均的に塗料を送り出す。

前記底部１０に設けた通孔１１と塗料パイプ５との間は接触がないように空隙１６を形成しており、塗料溜まり１３に供給された塗料が前記吐出口１４から吐出しきれなかった場合等には、この空隙１６より後部空間１９に侵入することになる。塗料パイプ５に固定されたバッフル１８はこのような場合に浸入した塗料等が直接軸方向に流れないように設けた遮蔽板で、これによって塗料をその円周方向に導くものである。

円周側に導かれた塗料は、前記回転カップ７の内面８に排出させるために、前記後部空間１９の周端部
から回転カップ内面に通じる排出口１７を設けている。この排出口１７は、前記吐出口１４と同様、円周上に多数設けられ、図に示すように前方に向かうにしたがって中心からの距離が離れるように角度を設けて開けられている。

したがって通孔１１より流出した塗料若しくはシンナーはカップの回転による遠心力でカップの内面側に排出されることになる。もし回転が停止している場合でも多数開けられた排出口のうち下部に位置する排出口によって重力によってもカップ内面側に流出することになり、エアモータ側に入り込むことを避けることができる。

本発明の回転霧化塗装機の霧化ヘッド部分を示す断面図である。 従来の回転霧化塗装機の霧化ヘッド部分の一例を示す断面図である。

符号の説明

２ エアモータ
３ 回転軸
４ 塗料通路
５ 塗料パイプ
６ 回転霧化ヘッド
７ 回転カップ
８ カップ内面
１２ 塗料受け
１３ 塗料溜まり
１４ 吐出口
１５ 先端開口
１６ 空隙
１７ 排出口
１８ バッフル
１９ 後部空間

Claims (2)

1. 中空の回転軸先端に設けられて回転するカップに、回転軸の中心部に固定された塗料パイプが挿入され、その先端開口から供給された塗料を受ける塗料受けの後部を塗料溜まりとして形成し、該塗料溜まりの内周部より、供給塗料を回転カップ内面に送り出す吐出口を設けてなる回転霧化ヘッドにおいて、前記回転カップと塗料パイプとの空隙の後方に、塗料パイプに固定されるバッフルを設けるとともに、前記空隙の後部空間から前記回転カップの前記内面に通じる排出口を設けてなる回転霧化塗装機の霧化ヘッド。
2. 前記排出口は、前方に向かって中心より離れる方向に円周状に多数配置されてなる請求項１の回転霧化塗装機の霧化ヘッド。
   
   
   
   

Images