JPH02198653A - 改良回転噴霧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転噴霧器、より詳細には、極めて細かい均
一な塗料噴霧を提供する静電塗装の改良回転噴霧器に関
する。

（従来技術） 静電アプリケータは普通、その高伝達効率のため、工業
塗布に用いられる。塗料は一般に、圧縮空気の使用、非
常に高い塗料圧力、或いは遠心力により霧化される。遠
心式噴霧は、非常に高速度で、例えば１ｏｏｏｏ乃至６
００００ｒｐｍ、或いはそれ以上で回転する、円板のよ
うな装置、すなわち、好ましくはカップ形、或いはベル
形の装置の表面に塗料の流れを供給することによって達
成される。塗料を回転装置の縁から遠心力によって放出
すると、塗料は霧化されて、すなわちちぎられて小さな
粒子になる。塗料が霧化されると、例えば回転装置を塗
装されている製品に対して極めて高い電圧に保持するこ
とによって塗料滴に静電荷が与えられる。塗料粒子は、
製品と反対の極性に電荷され、静電力で製品に引かれる
。

塗料を霧化するのに最も普通に用いられている回転装置
は、放出端に通ずる内部円錐面を有するベルである。こ
のベルは、後部室と前部円錐面を分ける内部ウェブ、す
なわち内壁を有する。塗料は、最初に後部室に供給され
、遠心力によって圧送され、複数の円周方向に間隔を隔
てた小さな穴を通って円錐面に流れる。これらの穴は、
円錐面に均一な塗料分布を作る機能に役立つ。従来、こ
れらの穴をその直径よりも大きな間隔でベル壁にあけな
ければならなかった。穴からの塗料流は、ベルの円錐面
にリボンとして付く。これらの塗料のリボンはその間に
かなりの間隔を有するので、これらのリボンはベル放出
端ではくっつかず、均一な連続シート面にならない。こ
の分離したリボンによって、塗料は比較的粗い不規則な
シートとして放出端を出ることになる。シートから、塗
料は、不規則な一帯、すなわちフィラメントを形成し、
かかるフィラメントはちぎれて不規則な大きさの塗料粒
子になる。この作用は、塗料がベル面上をもっと早く移
動するようにベルの寸法を増すことによって減少させる
ことができる。塗料フィルムがベル面に長く留まると、
該塗料フィルムは放出端でもっと薄く、均一になり、か
くして、より細い帯とより小さな滴を作り出す。しかし
ながら、ベルは非常に高速度で回転されているから、大
きなベルは駆動シャフトベアリングに著しく高い荷重を
生せしめる。

回転噴霧器の設計は、極めて小さな設計変更が製品に塗
布される塗装の質に著しく影響を及ぼすかもしれない技
術である。例えば、塗料がベルの鋭い縁から放出される
場合には、空気が塗料の粒子に同伴され、室の悪い仕上
げを作り出すことが知られている。回転噴霧技術におけ
る１つの進歩は、少なくとも塗料が放出されるベルの外
縁を丸くすることによって、塗料に空気が同伴されず、
良い仕上げを達成する発見であった。もう１つの進歩は
、非常に多くの小さな半径方向に向いた溝を、放出縁に
通ずるベルの内部円錐面に設けることによって、塗料を
、幅広のリボンとしてではなく、非常に多くの細かい一
層均一な流れとしてベル縁に流させる発見であった。塗
料は、ちぎれて、粗く不規則なフィラメントに、次いで
不規則な寸法の霧化塗料粒子になる大きい不規則なシー
トではなく、細いフィラメント、すなわち帯としてベル
縁から放出される。しかしながら、ベルの内側面に溝を
形成するには費用がかかり、そして、これらの溝は、お
そらくベル縁における限られた数の溝により、均一な小
さい霧化粒子を作り出す能力が制限される。塗料の高い
流量とベルの小さな直径は又、細かい霧化を作り出す溝
の能力を制限する。

（発明の開示） ベル縁に溝を設けるのではなく、ベル縁における塗料の
均一性と厚さを増大させることによって噴霧の改善を達
成することができることがわかった。本発明による改良
ベルタイプの回転塗料噴霧器が、２つの部品、すなわち
ベルと、製造と掃除を容易にするためベルから分離でき
るスプラッシュ、すなわちカバープレートとで製造され
ている。

カバープレートは、ベルの中央を覆って塗料受入れ室を
構成する。塗料は、軸線供給管を通して供給され、カバ
ープレートの後部の円錐形突出部上へ流れる。遠心力に
よって、塗料をカバープレートの後部に沿って前方且つ
半径方向外方に流れさせる。塗料が半径方向外方に進む
とき該塗料が最初の方向から後方に差し向けられるよう
に、直径が増大するに従って、カバープレートの後面は
後方に湾曲される。このことは、塗料流路の長さを短縮
することなしにベルの軸線方向の長さを増大させるとい
う利点を有する。ベルを短くすることによって、非常に
高速度の回転シャフトのベアリングにかかる荷重、すな
わちモーメントを少なくする。塗料は、カバープレート
の後部円周でリムにフライス加工された複数の小さな半
径方向スロットを通して半径方向に室を出て、ベル内部
円錐面に接触する。遠心力によってスロットに圧送され
た塗料は、内部内−錐ベル面に付く均一でわずかに間隔
を隔てた流れを形成する。本噴霧器の設計によって、塗
料がベルの内部円錐面に流れる場所に幅広で僅かに間隔
を隔てた均一な塗料のリボンが作られる。これらの幅広
な僅かに間隔を隔てたリボンは、これらが大きなベル円
錐面に向かって外方に進むとき、更に幅広く薄くなり、
ついにはベル縁に達するときまでにくっつき、連続した
薄い均一なシートを形成する。既存のベルの設計では、
塗料は、ベル前部中央面の小さな穴から、小さな流れ、
すなわちリボンの形態で流れ、小さな穴のベースから出
る。これらの塗料のリボンはその間に、これらのリボン
がベル放出端ではくっつかず、連続するシート面になら
ないほどの間隔を有する。従来技術のベルでは、塗料穴
をあけた中央ウェブ、すなわち中央壁は、ベルの一体部
品である。塗料が塗料受入れ室からベル内部円錐面に流
れ、一定の数の穴しか壁にあけることができない。本発
明のベルの設計により、カバープレートのスロワ１−と
湾曲内側面をたやすく加工することができ、また使用者
がカバープレートをたやすく取り外してベルのあらゆる
内部面を掃除し、検査することができる。更に、カバー
プレートのスロットの数及びスロットの寸法形状を使用
される塗料の特性に合うように変え、これによって、別
の噴霧器を購入するのに費用をかけずに製品に所望の仕
上げを達成するのを助けることができる。

異なる塗装材料についてベルの使用を容易にするため、
１つ以上の取り外し可能な中央プレートが各ベルと一緒
に売られる。

従って、本発明の目的は、改良回転塗料噴霧器を提供す
ることにある。

本発明の他の目的と利点は、以下の詳細な説明と添付図
面から明らかになろう。

（実施例） 図面の第１図及び第２図を参照すると、本発明の好まし
い実施例による改良回転塗料噴霧器ｌＯが示されている
。噴霧器１０は、一般に、ベル１１と、カバープレート
１２と、該カバープレート１２をベル１１に取付ける複
数のねじ１３とを有する。このねじ１３により、カバー
プレー十１２をベル１１からはずし、カバープレート１
２とベル１１の両方の内側面を掃除し、点検することが
できる。このカバープレート１２の取外しによって、該
カバープレート１２が損傷したり擦り減ったとき、或い
は別の塗料材料が必要なときに、かかるカバープレート
１２を取り替えることもできる。カバープレート１２は
、一定期間を越えると、例えば研磨性の塗料流体によっ
て引き起こされる浸蝕によって擦り減るかもしれない。

ベル１１は、高速空気駆動タービンのようなモータのシ
ャフト（図示せず）に取付けるテーパ付後部開口１４を
有するものとして示されている。

モータは、噴霧器１０を軸線１５を中心に例えば速度１
ｏｏｏｏ乃至６００００ｒｐｍで回転させる。先行技術
で周知なように、開口１４は、ベルとタービンシャフト
との整合と、タービンシャフトからのベルの取り外しの
両方を容易にする複数の溝１６を有する。勿論、ベルを
モータシャフトに取付けるための周知の方法を用いても
良い。中央開口１８を有する壁１７が、開口１４の端に
位置決めされている。

カバープレート１２の細部を第３図及び第４図に示す。

カバープレート１２は、実質的に平らな前面Ｉ９と成形
した後面２０とを円周縁２１で連結させたほぼ円板の形
態である。カバープレート１２には、ねじ１３を受入れ
るための複数の穴２２が形成されている。穴２２にはさ
ら穴があけられ、ねじ１３の皿頭面２３（第２図参照）
がカバープレートＩ２の前面Ｉ９と同一平面上に延びる
。

カバープレートの後面２０はその中央に、後方に向いた
円錐形の突出部２４を有する。後面２０は、ベルの軸線
１５を中心に対称である。突出部２４から半径方向に進
むと、面２０は、前面１９に向かって位置２５まで前方
に湾曲し、かかる位置２５から平らな面２６まで後方に
湾曲する。軸線１５から進むにつれて、面２０を最初に
前方に湾曲させ、次いで後方に湾曲させることによって
、ベル１１の軸線の長さを短縮する。従来の回転噴霧ベ
ルは、前方且つ半径方向に塗料を流出させるので、かく
して、噴霧器１０が必要とする軸線の長さよりも長い軸
線長さを必要とする。かかる長さを短縮することは、ベ
ルの張り出しと完全ベアリング支持シャフトとの比とし
、ベアリングの前縁からのベル張り出し量によって増大
される高速不均衡によって引き起こされるベアリングの
荷重を減少させるのを助ける。塗料流の後ろ向き方向に
より、ベル放出端に達するとき、或いは達する前に塗料
をシートにする内部円錐拡張面を長（することができる
。拡張シート面が大きくなればなるほど、塗料フィルム
断面は薄くなり、ベル縁でのリボンは幅広になる。この
薄い連続シートは、ベル縁でちぎれて薄い帯になり、小
さな霧化粒子と製品に滑らかな仕上げ面を提供する。

面２６は、後方に突出するリム２７で終わる。

カバープレートＩ２をベル１１に取付けると、リム２７
がベル１１に接触する。リム２７には、複数の、均一で
間隔の狭い半径方向のスロット２８が加工されている。

例えば、直径が約３０ｍｍのカバープレートは、リムに
加工した６０個のスロット２８を有するのが良い。各ス
ロット２８は、面２６と同一平面上に延びる底２９を有
するのが良い。

再び第１図及び第２図を参照すると、カバープレート１
２をベル１１に取付けると、リム２７がベル１１の内側
面３０に接触する。ベル面３０は、軸線１５を中心に対
称である。リム２７が面３０に接触する位置から半径方
向に進むと、面３０は前向きの円錐形状を有し、ついに
は段３１に達する。段３１で直径が増大し、面３０は、
段３１から前方に開口する大きな円錐形状でもって前部
塗料放出縁３２まで連続する。段３１は、塗料皮膜が放
出縁３２に向かって進むときに、塗料皮膜の流速を増大
させるように機能する。塗料の流速を増大させると、塗
料皮膜の厚さは減少されることになる。ベルは、面３０
と前縁３２との接合部３３に比較的鋭い角を形成し、前
縁３２とベル外側面３５との間の接合部３４に丸みを形
成するのが好ましい。先行技術で教授されたように、前
縁３２におけるこの構成は、噴霧塗料内の閉じ込められ
た空気を減らした。

カバ−プレート１２をベル１１に取付けると、カバープ
レート後面２０と壁１７との間に室３６が構成される。

（断片的に示す）塗料供給管３７が、軸線１５に沿って
開口１８を通って室３６内へ延びる。塗料供給管３７は
、タービンシャフトを同軸的に貫通するようにタービン
に取付けられ、在来の塗料源に連結されている。塗料供
給管３７は、塗料を隣接したカバープレート突出部２４
に軸線方向に差し向ける。塗料供給端３７は、カバープ
レート突出部２４が該塗料供給端３７の開放端３８内に
わずかに延びるように位置決めされている。このタイプ
の先行技術の回転噴霧器では、供給管からベルの後部室
へ放出された塗料は、高速で運動する面と最初に接触す
るので、飛び跳ねがちであった。この飛び跳ねは、塗装
の質と噴霧器を支持するベアリングにかかる荷重に悪影
響を及ぼす。

噴霧器１０の作動中、塗料は、管３７から突出部２４に
始まりカバープレート面２０上へ円滑に流れ、遠心力に
よってスロット２８まで半径方向外方に流れる。軸線１
５に隣接した突出部２４の表面速度はほとんど零である
から、塗料は、突出部２４に付着し、そして該塗料が半
径方向に移動するとき飛び散ることなく円滑に加速され
る。塗料のうちのいくらかがスロット２８の室３６に集
まり、かくして均一の塗料がすべてのスロット２８を通
って流れる。塗料がスロット２８を出るとき、かかる塗
料はベル面３０に比較的幅広な、僅かに間隔を隔てたリ
ボンを形成する。遠心力により、塗料リボンを円錐形の
面３０に沿って前方向外方に移動させる。同時に、塗料
皮膜は薄くなり、リボンは、これが縁３２に達するとき
まで連続の均一なシートに広がる。塗料のシートが縁３
２から放出されると、該塗料は、最初に極めて細いフィ
ラメント、すなわち細い帯に、次いで極めて細かい雲状
の小滴にちぎれる。直接或いは間接のいずれでも、静電
荷を噴霧塗料滴に与える。

例えば、ベル１１を製品に対して極めて高圧に電荷する
ことによって直接に、或いは強い静電界を塗料放出端３
２の近くに作り出すことによって間接的に、噴霧塗料滴
に電荷が与えられる。噴霧塗料滴に与えられた電荷は、
塗装されている製品の電圧と反対の極性にある。電荷の
差により、噴霧塗料滴を製品に引きつけられる。所望な
らば、エアーカーテンを塗料放出端３２に隣接して、こ
れを囲んで形成し、噴霧塗料を製品に差し向けるのを助
けても良い。

噴霧塗料滴の幾らかは、ベル１１の前でカバープレート
１２に引きつけられる。ベル１１の前部、本例ではカバ
ープレート１２は、供給管３７によって供給される塗料
のうちの少量を前面１９に流すことによって、もっと容
易に掃除される。これは、カバープレート１２の中央付
近に複数の通路３９を形成することによって達成される
。通路３９は、後面２０の円錐形突出部２４の側から延
びて前面１９の中央の凹部４０まで内方に斜めをなすよ
うに形成されている。

スロット２８の最適の寸法と数は５．塗料の流動性、所
望の流速−及び噴霧器の回転速度を含む種々の要素によ
って決定されることになる。かくして、異なる用途には
、別のカバープレート１２が必要とされる。ねじでカバ
ープレート１２を取付けることによって、塗料材料や塗
布速度を変えるときに異なるカバープレート外形が必要
とされる場合には、カバープレート１２をたやすく取り
替えることができる。更に、カバープレート１２の容易
な取り外しにより、室３６の面及びスロット２８を掃除
したり、点検したりするのを容易にする。

研磨性材料を噴霧器１０に用いるときには、スロット２
８は最後には磨滅してしまうかもしれない。

カバープレート１２の容易な取り外しによって、塗料穴
が磨滅したときに噴霧器全体の交換を必要とするのでは
なくて、磨耗したカバープレート１２だけを取り換える
ことができる。

特許請求の範囲の精神と範囲とから逸脱することなく、
噴霧器１０に種々の変更と変形を行うことができること
が理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による回転噴霧器の正面斜視図であり
、 第２図は、第１図き２−２線における側断面図であり、 第３図は、第１図の回転噴霧器の正面カバープレートの
拡大背面図であり、 第４図は、第３図の４−４線における断面図である。 ２４・・・突出部 ２６・・・平らな面 ２７・・・リム 冊 ・改良回転塗料噴霧器 ｅベル ・カバープレート ・ねじ ・開口 ・軸線 ・溝 ・壁 ・中央開口 ・前面 ・後面 ・円周縁 ・穴 ・皿頭面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線を中心に高速で回転されるようになっている
   ベルを有し、前記ベルが内部がほぼ円錐の面と連結する
   内側壁を構成する前部を有し、前記面が軸線を中心に対
   称的に塗料放出縁まで延び、 更に、丸いカバープレートと、 前記カバープレートを前記ベル前部に同軸的に取り外し
   自在に取付けるための手段とを有し、前記ベル壁と前記
   カバープレートとが塗料受入れ室を構成し、前記カバー
   プレートが、前記ベル前部と接触するリムを形成する外
   縁を有し、更に、前記リムに形成された複数の円周方向
   に間隔を隔てた均一な半径方向スロットを有し、前記ス
   ロットにより、塗料を遠心力によって前記室から前記ス
   ロットを通して前記ベルの円錐面に複数の均一な流れと
   して流し、これらの流れが、塗料が前記内部円錐面に沿
   って前記放出縁に流れるときに連続する均一なシートに
   変わる、改良回転塗料噴霧器。
2. （２）塗料が、前記壁の軸線方向の開口を通って延びる
   同軸の塗料供給管から前記室に送り出される、請求項（
   １）に記載した改良回転塗料噴霧器。
3. （３）前記カバープレートが、前記室の片面を構成する
   後面を有し、前記後面が、前記ベル軸線を中心に対称に
   延び、少なくとも、塗料を受入れるための前記供給管の
   開放端に隣接して延びるように前記軸線に位置決めされ
   た後ろ向きの円錐形突出部を有し、前記後面が前記突出
   部から、半径方向に最初前方に、次いで後方に前記リム
   まで湾曲する、請求項（２）に記載した改良回転塗料噴
   霧器。
4. （４）前記円錐形突出部が、前記開口供給管端内へ延び
   る、請求項（３）に記載した改良回転塗料噴霧器。
5. （５）前記カバープレートを前記ベルに取り外し自在に
   取付けるための前記手段が、前記カバープレートを通過
   して前記ベルに螺合する複数のねじから成る、請求項（
   １）に記載した改良回転塗料噴霧器。
6. （６）前記ベルの前記内部円錐面が、前記円錐ベル面を
   伝わって前記放出縁まで流れる塗料フィルムの速度を増
   大させるため、２つの前方に開放する円錐面部分間で直
   径が増大する段を有する、請求項（１）に記載した改良
   回転塗料噴霧器。