JPH0616875B2 - 非円形内面塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、四角形等の非円形の内面を均一に塗布する装
置に関する。

従来の技術 従来、大径の管材や箱状の物品の内面を塗装する場合に
は、軸心周りの回転自由に支持した塗料圧送管はその軸
心と略直角方向に塗料を噴出するノズルを設け、その塗
料圧送管をモータで駆動して回転させつつ半径方向に塗
料を噴出させて被塗装物の内面に塗料を吹付ける内面塗
装装置が用いられていた。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、このような内面塗装装置においては、被塗装
面が真円である場合には、塗料圧送管を被塗装面の中心
に位置させて回転すると、ノズルから被塗装面までの距
離が一定に保たれて全周にわたって均一な厚さに塗料を
吹付けることが可能であるが、被塗装面が四角形や楕円
等の被円形である場合には、ノズルの回転中心を被塗装
面の中心に位置させても、ノズルの回転角度によってノ
ズルと被塗装面まの距離が変化し、距離が遠い部分は近
い部分に比べて塗料の吹付幅及び塗料速度が大きいた
め、距離の二乗に略反比例して塗膜が薄くなって距離が
近い部分との間で塗装むらが生ずる。吹付幅の大小によ
る塗装むらは、その幅方向へノズルを移動させつつ重ね
塗りを行なうことによって解消されるが、塗装速度の差
による塗装むらは重ね塗りによっても解消されず、塗膜
の厚さはノズルからの距離に略反比例し、距離が近い部
分は、厚く、遠いい部分は薄く塗装されて、塗膜の厚さ
が不均一になる欠点があった。

問題点を解決するための手段 本発明は、このような問題を解決するための手段とし
て、ノズルの回転中心となる塗料圧送管を偏心歯車列、
非円形歯車列等の不等歯車列及び減速歯車列を介したモ
ータに連結することにより塗料圧送管の回転角速度を周
期的に変化させる構成とした。

作用及び効果 本発明は上記構成になり、ノズルの回転角速度がこの回
転角度によって変化するから、非円形の被塗装面のノズ
ルからの距離が近い部分はノズルの回転角速度が高く、
遠い部分は回転角速度が低くなるように従動側の歯車の
回転速度が変化する不等速歯車列及び減速歯車列を選択
することにより、ノズルからの距離の変化にかかわら
ず、被塗装面を全周にわたって均一な厚さに塗装するこ
とができる。

実施例 第１、２図において、１は、正方形断面の箱形の被塗装
面ａの内周面ｂを塗装する内面塗装装置であって、長円
筒形の保持筒２の先端に短円筒形のケース３がその後端
に突成されたボス４を嵌入して固着され、ボス４内に嵌
着されたエアーモータ５の出力軸６がケース３内に突出
してその先端に駆動歯車７が固定され、ケース３内の下
部に回転自由に支持された中間軸８の御部に固定された
従動歯車９が駆動歯車７とかみ合わされており、その中
間軸８の前部に固定された小歯車１０が、その上方にお
いてケース３の前面板を貫通して回転自由に支持された
塗料圧送管１１に固定された大歯車１２にかみ合わされ
ており、ケース３の上面板を貫いて固定された塗料供給
管１３の下端にＬ字形に屈曲した接続管１４が螺着され
ていて、その接続管１４に前記塗料圧送管１１の後端部
が嵌入されてベアリング１５及びシール１６を介して気
密に、かつ、回転自由に接続されており、ケース３の前
面に突出した塗料圧送管１１の先端にはＬ字形の屈曲管
１７を介してノズルアーム１８が直角に連結され、その
先端に小径の噴出孔２０を有するノズル１９が固着され
ている。

上記したところは、従来の内面塗装装置と同一であっ
て、エアーモータ５の後端の供給口２１から加圧空気を
供給して出力軸６を回転させると、駆動歯車７と従動歯
車９のかみ合いにより中間軸８が回転し、これに固定さ
れた小歯軸１０と大歯車１２のかみ合いにより塗料圧送
管１１が減速回転し、ノズルアーム１８が塗料圧送管１
１を中心として旋回しつつ、塗料供給管１３に供給され
た液体塗料は接続管１４及び塗料圧送管１１を通ってノ
ズルアーム１８へ圧送され、ノズル１９の噴出孔２０か
ら微粒子となって噴出するのであって、この内面塗装装
置１を被塗装物ａの中心に挿入し、徐々に後退または前
進させつつ塗料を噴出すると、噴出した塗料は内周面ｂ
に塗着して塗装が行なわれるのであるが、既述のよう
に、従来の内面塗装装置は塗料圧送管１１が等速回転す
るようになっていて、内周面ｂの各平面の中央部にノズ
ル１９が最も接近し、各平面の接続部である隅の部分が
最も遠くなるようにノズル１９と内周面ｂの距離が変化
とするため、各平面の中央部の塗装速度が隅の部分より
遅くなって塗膜の厚さが厚くなる。

これを防止するために、本実施例においては、第３図に
示すように、互いにかみ合う駆動歯車７を従動歯車９を
同歯数としながら、夫々、エアーモータ５の出力軸６と
中間軸８に固着する取付孔７ａ、９ａを、からみ合いピ
ッチ円の中心Ｃからｅだけ偏心した位置に形成して出力
軸６と中間軸８に嵌着し、夫々の偏心方向が１８０゜位
相がずれた角度で互いにかみ合わせるとともに、中間軸
８に固定した小歯車１０と塗料圧送管１１に固定した大
歯車１２の歯数比を１：４とした。

このようにすると、駆動歯車７と従動歯車９の回転中心
からかみ合い点までの距離の比が変化するため、駆動歯
車７がエアーモータ５により駆動されて等速回転するに
もかかわらず、従同歯車９は、１回転に１回の周期で回
転角速度が増減し、小歯車１０と大歯車の歯数比が１：
４であることから、大歯車１２は、第５図に示すよう
に、１回転に４周の周期で、回転角速度が増減し、これ
と一体に回転する塗料圧送管１１及びノズル１９も１回
転に４回の周期で回転角度が増減する。

したがって、その回転角速度が最大となる角度におい
て、第４図に示すように、ノズル１９が四角形断面の被
塗装物ａの内周面ｂの４つの平面の１つの中央部の点Ａ
を指向するようにセットすると、各平面の中央の点Ａで
回転角速度が最大となり、各平面が交わる隅の点Ｂで回
転角速度が最小になるため、その回転角速度にノズル１
９からの距離を乗じた塗装速度は内周面ｂの全周にわた
って略一定となるようにすることができる。

ここで、ノズルアーム１８の長さを無視すると、ノズル
１９からＡ点までの距離とＢ点までの距離の比は （＝１．４１）であるから、駆動歯車７と従同歯車９の
偏心量ｅを、各歯車７、９のピッチ円半径の０．０８５
倍にとると、従動歯車９の最高角速度と最低角速度の比
は１．４１：１となって、距離と角速度を乗じた塗装速
度は全周にわたって一定となる。なお、上記のように、
各歯車７、９を偏心させると、一回転中にバックラッシ
ュが変化するため、干渉しないように、予めバックラッ
シュを大きくとる必要がある。

上記した内面塗装装置１を軸方向に移動させつつ、四角
形断面の被塗装物ａの内周面ｂを塗装幅の２分の１の重
ね塗りを行なうと、ノズル１９からの距離が近いＡ点で
は塗装幅が小さく、距離の遠いＢ点では塗装幅が大きく
なって、第６図に示すような重ね塗りがなされ、塗装幅
の大ききＢ点では重ね塗りが繰り返されるが、塗装幅に
反比例して１回当りの塗膜の厚さが薄くなるから、全体
として均一な厚さに塗装される。

本実施例の内面塗装置１を用いて四角形断面の被塗装物
ａの内周面ｂを塗装した場合と、ノズルが等速回転する
従来の内面塗装置で塗装した場合の、第４図のＡ、Ｋ
１、Ｋ２、Ｋ３及びＢ点における塗膜の厚さの実測根は
次表の通りであって、本実施例による場合の方が明らか
に均一な塗膜を得ることができた。

なお、上記実施例のように、駆動歯車７と従動歯車９を
偏心歯車列とするのに立替えて、楕円歯車等の非円形歯
車列を用いて従動歯車を不等速回転させてもよく、ま
た、小歯車１０と大歯車１２の歯数比を変えることによ
って、四角形に限らず、三角形、五角形、六角形等の各
種の断面形状の被塗装物の内周面に対する塗装速度をそ
の全周にわたって一定にして均一な塗装を行なうことが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図はその断面
図、第３図は歯車列のかみ合い状態を示す説明図、第４
図は正面図、第５図はノズルの回転角速度を示すグラ
フ、第６図は被塗装物の内周面ａに重ね塗りを施した状
態を示す展開説明図である。 １：内面塗装装置、２：保持筒、３：ケース、５：エア
ーモータ、６：出力軸、７：駆動歯車、８：中間軸、
９：従動歯車、１０：小歯車、１１：塗装圧送管、１
２：大歯車、１８：ノズルアーム、１９：ノズル、２
０：噴出孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸心周りの回転自由に支持した塗料圧送管
   に該軸心と略直角方向に塗料を噴出するノズルを設け、
   前記塗料圧送管を偏心歯車列、非円形歯車列等の不等速
   歯車列及び減速歯車列を介してモータに連結することに
   より前記塗料圧送管の回転角速度を周期的に変化させる
   構成としたことを特徴とする非円形内面塗装装置。