JP3722903B2 - 回転霧化静電塗装装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料、シンナーの回転軸内への逆流を防止した回転霧化静電塗装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近主流になっている回転霧化静電塗装装置の概略を図5に示す。回転霧化静電塗装装置は、主に、エアモータ1、ベルヘッド2、シェーピングエアキャップ3、高電圧発生器4、塗料フィードチューブ5で構成されている。回転霧化静電塗装装置のエアモータ1の軸受には静圧空気軸受7が用いられることが主流になっている。静圧空気軸受7は、外部から加圧した空気を軸受と回転軸8との隙間に供給し回転軸8を浮上させているため、非接触、完全無給油で耐久性に優れている。また、回転軸8に締結されたベルヘッド2は、回転軸8にあるタービン羽根6に圧縮空気を供給することにより駆動される。
また、塗料フィードチューブ5は回転軸8内に配置されている。もしも回転軸8内に塗料やシンナーが侵入すると回転軸8の後端部をまわって静圧空気軸受7に侵入しトラブルを発生させるので、従来、回転軸8内への塗料およびシンナーの逆流防止、上向き塗装性の向上のため、中空の回転軸8内にエアを供給していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、使用状態によっては、たとえば上向き姿勢の塗装では、逆流防止用エアだけでは性能的に不十分であり、回転軸内径部を伝ってエアモーター後部から軸受部に塗料やシンナーが侵入するおそれがあった。また、逆流防止用に多量のエアを消費するためランニングコストも問題になっていた。
本発明の目的は、塗料、シンナーの回転軸内への逆流を防止できる回転霧化静電塗装装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) 塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブを回転軸の内部に配置した回転霧化静電塗装装置であって、前記回転軸の内部に逆流防止用エア用の圧縮エアの供給経路を連通させるとともに、前記回転軸の内径部に回転軸前端に近づくにつれて径が増大するテーパ部を形成したことを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
(2) 塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブを回転軸の内部に配置した回転霧化静電塗装装置であって、前記回転軸の内径部に前記回転軸の回転方向とは逆方向の螺旋状の溝を形成したことを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
【0005】
上記(1)の装置では、回転軸が高速回転したとき、回転軸内径面に付着している塗料、シンナーに遠心力がかかり、それによって、塗料、シンナーがテーパ部のより径が大きい部分の方に(回転軸の前端側に)付勢され、外部に排出される。
上記(2)の装置では、回転軸が高速回転したとき、回転軸内径面に付着している塗料、シンナーに遠心力がかかり、それによって、塗料、シンナーが溝の谷部に押しつけられる。溝の谷部に入った塗料、シンナーの自身の慣性は、回転軸が回転したときに塗料、シンナーを元の位置に止まらせようとする方向に働くので、回転軸が回転したときに塗料、シンナーは溝内を回転軸の回転方向と反対側に移動しようとし、それによって回転軸の前端側に溝に沿って移動され、遂には外部に排出される。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の回転霧化静電塗装装置を図面を参照して説明する。図1、図2は本発明の第1実施例を示し、図3、図4は本発明の第2実施例を示す。本発明の第1、第2実施例にわたって共通する部分には本発明の第1、第2実施例にわたって同じ符号を付してある。
【0007】
まず、本発明の第1、第2実施例に共通する部分を、たとえば図1、図2を参照して説明する。
図1において、本発明実施例の回転霧化静電塗装装置10は、ハウジング19と、ハウジング19にラジアル静圧空気軸受(空気軸受)17によって回転自在に支持された中空の回転軸18と、回転軸18にかかる軸方向荷重を回転自在に支持するスラスト静圧空気軸受21と、回転軸18の前端に固定されて回転軸18と一体に回転するベルヘッド(回転霧化頭)12と、回転軸18を回転駆動するエアモータ11と、回転軸18の中空部を挿通して延びベルヘッド12に塗料を供給する塗料フィードチューブ15およびベルヘッド12にシンナー(洗浄剤)を供給するシンナーフィードチューブ20と、ベルヘッド12から飛散される塗料に向けて噴射され塗料の飛行パターンを整えるシェーピングエアキャップ13と、ベルヘッド12から飛散される塗料に電荷を付加するために高電圧を発生する、ハウジング19に支持された高電圧発生器14と、を有する。
【0008】
回転霧化静電塗装装置10は、さらに、ラジアル静圧空気軸受17およびスラスト静圧空気軸受21に軸受用エアを供給する軸受用エア通路22と、エアモータ11のタービン16にタービンエアを供給するタービンエア通路23およびタービンを回転させた後のエアを排気するタービン排気通路24と、シェーピング用エアをシェーピングエアキャップ13に供給するシェーピングエア通路25と、を有し、各通路はハウジング19内にその一部が形成されている。
【0009】
塗料やシンナーの逆流防止のために、あるいは上向き塗装性を向上させるために、圧縮エア(以下、逆流防止用エアという)が回転軸18の中空部に供給される。本発明実施例では、空気軸受、タービン、シェーピングエアキャップの何れか少なくとも1つへの給気通路の途中に逆流防止用エアを分流させる分岐部26が設けられている。これによって、逆流防止用エアの供給通路およびその圧縮給気源が空気軸受用エア、タービンエア、シェーピングエアの少なくとも1つの供給通路およびその圧縮給気源と共用されている。したがって、逆流防止用エアの専用の供給通路およびその専用の圧縮給気源は設けられていない。その結果、ハウジング内に逆流防止用エアの専用通路を設ける必要がなくなり、ハウジングを大型化する必要もなくなり、コストダウンがはかられる。
【0010】
回転軸18は、回転軸18の軸方向に隔てられた2つのラジアル軸受17と1つのスラスト軸受21にて回転自在に支持され、スラスト軸受21は2つのラジアル軸受17間に配置されている。分岐部26は、ハウジング19のうち、2つのラジアル軸受17のうち後方のラジアル軸受17aの後方にある第1のハウジング部分19aに配置されている。第1のハウジング部分19aと回転軸18との間には半径方向隙間27が形成されており、回転軸18の後端とそれに回転軸軸方向に対向する第2のハウジング部分19bとの間に前記半径方向隙間27に連通する軸方向隙間28が形成されている。そして、第1のハウジング部分19aに、分岐部26から分流した塗料逆流防止用エアを半径方向隙間27に流出させるエアノズル29が形成されている。半径方向隙間27は、望ましくは、軸方向隙間28よりも厚さが大である。
【0011】
この構造によって、塗料逆流防止用エアは、分岐部26で分流した後エアノズル29から半径方向隙間27に噴出され、ついで軸方向隙間28に流れ、軸方向隙間28を通過した後、回転軸18の後方端部をまわって回転軸中空部内に流れ、回転軸中空部内を回転軸18の前端へと流れて回転軸前端から流出する。そして、回転軸前端から流出するときに、塗料やシンナが回転軸18内に逆流することを防止する。エアモータの前端部においても塗料防止用エアがオリフィス30を通してキャビティ部31に噴出され、周方向にまわった後外部に排出される。
【0012】
図5の従来例のように単に回転軸の後端から塗料逆流防止用エアを回転軸中空部内に供給するものでは、あるいは回転軸の長手方向の途中から塗料逆流防止用エアを回転軸中空部内に供給するものでは、一旦塗料等が回転軸中空部内に侵入すると、回転軸の回転によって塗料等に付与される遠心力によって、またたく間に塗料等は後方軸受に侵入し、回転不能にしてしまう。しかし、本発明実施例では、後方軸受17aは、回転軸18の内部空間と、軸方向隙間28および半径方向隙間27を介して2段に隔てられているので、たとえ回転軸18内に塗料やシンナが侵入しても、後方軸受17aに達することを防止できる。
【0013】
つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を説明する。
本発明の第1実施例では、図1、図2に示すように、塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブ15、20は回転軸18の内部に配置されている。回転軸18の前端部分(前端とその近傍部)の内径部には、回転軸前端に近づくにつれて径が増大する(回転軸前端に向かって拡がる)テーパ部32が形成されている。
【0014】
第1実施例の装置では、たとえ回転軸内18に塗料やシンナーが侵入しても、回転軸18が高速回転したとき、回転軸内径面に付着している塗料、シンナーに遠心力がかかり、それによって、塗料、シンナーがテーパ部32のより径が大きい部分の方に(回転軸の前端側に)付勢されて移動し、遂にはベルヘッド12内に、外部に排出される。
このテーパ部32による塗料やシンナーの排出作用と、逆流防止用エアによる塗料やシンナーの侵入防止用作用とによって、塗料やシンナーが回転軸18内を通って空気軸受17に侵入することが防止される。
【0015】
本発明の第2実施例では、図3、図4に示すように、塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブ15、20は回転軸18の内部に配置されている。回転軸18の前端部分(前端とその近傍部)の内径部には、回転軸18の回転方向とは逆方向の(回転軸18の回転方向が右回転のときは左ねじ、回転軸18の回転方向が左回転のときは右ねじの)螺旋状の溝(ねじ)33が形成されている。
【0016】
第2実施例の装置では、たとえ回転軸内18に塗料やシンナーが侵入しても、回転軸18が高速回転したとき、回転軸内径面に付着している塗料、シンナーに遠心力がかかり、それによって、塗料、シンナーが溝33の谷部に押しつけられる。溝33の谷部に入った塗料、シンナーの自身の慣性は、回転軸18が回転したときに塗料、シンナーを元の位置に止まらせようとする方向に働くので、回転軸18が回転したときに塗料、シンナーは溝33内を回転軸18の回転方向と反対側に移動しようとし(螺旋状溝によるポンピング作用)、それによって回転軸18の前端側に溝33に沿って移動され、遂には外部に排出される。
この溝33による塗料やシンナーの排出作用と、逆流防止用エアによる塗料やシンナーの侵入防止用作用とによって、塗料やシンナーが回転軸18内を通って空気軸受17に侵入することが防止される。
【0017】
【発明の効果】
請求項1の装置では、回転軸内径面にテーパ部を形成したので、回転軸が高速回転したときに塗料、シンナーにかかる遠心力を利用して、塗料、シンナーを回転軸内から外部に排出することができる。
請求項2の装置では、回転軸内径面に螺旋状溝を形成したので、回転軸が高速回転したときに螺旋状溝により生じるポンピング作用を利用して、塗料、シンナーを回転軸内から外部に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の回転霧化静電塗装装置の断面図である。
【図2】図1の装置のうち回転軸前端部近傍の拡大断面図である。
【図3】本発明の第2実施例の回転霧化静電塗装装置の断面図である。
【図4】図3の装置のうち回転軸前端部近傍の拡大断面図である。
【図5】従来の回転霧化静電塗装装置の断面図である。
【符号の説明】
10 回転霧化静電塗装装置
11 エアモータ
13 シェーピングエアキャップ
15 塗料フィードチューブ
17 静圧空気軸受
18 回転軸
19 ハウジング
20 シンナーフィードチューブ
21 スラスト静圧空気軸受
22 軸受用エア通路22
23 タービンエア通路23
25 シェーピングエア通路
26 分岐部
27 半径方向隙間
28 軸方向隙間
29 エアノズル
32 テーパ部
33 螺旋状溝

Claims (2)

  1. 塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブを回転軸の内部に配置した回転霧化静電塗装装置であって、前記回転軸の内部に逆流防止用エア用の圧縮エアの供給経路を連通させるとともに、前記回転軸の内径部に回転軸前端に近づくにつれて径が増大するテーパ部を形成したことを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
  2. 塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブを回転軸の内部に配置した回転霧化静電塗装装置であって、前記回転軸の内径部に前記回転軸の回転方向とは逆方向の螺旋状の溝を形成したことを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
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