JPH1028906A - 塗付材料循環供給型スプレーガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高沈降性骨材を混合したスラリー状塗付材料
を循環供給して吹付塗付するスプレーガンの、材料供給
流路を改善して塗料ノズルの詰まりがなく、耐磨耗性を
もった、信頼性の高いスプレーガンを得ることを目的と
している。 【構成】 スプレーガン本体に循環供給する塗付材料供
給流路が、塗料ノズル・ニードル弁シート部に向けた傾
斜流路で、該傾斜流路が前記シート部を交差頂点として
Ｖ状の流路を形成し、該Ｖ状流路の交差部に塗料ノズル
シート開口部が直接開口し、塗料ノズルシート部に別体
の超硬シートを接合したスプレーガンであり、かつ、そ
の構成を小型自動ガンに適応する際、ニードル弁パッキ
ンを二段階として、その中間に洩れ確認孔を穿孔した小
型自動スプレーガンを含む塗付材料循環供給型スプレー
ガンである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス粉、陶器粉、研
磨材等の粉体を水、アルコールまたは、合成樹脂液等と
混合して、塗付材料とした沈降性の高いスラリー状液体
を、エアスプレーによって吹付け塗付する場合のスプレ
ーガンの塗付材料供給機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】窯業における釉薬、バフ研磨における回
転バフへの研磨材の自動塗付、または鋳物成形での型へ
の離型材の塗付等の塗付材料は、塗付材料の溶液が作業
上に影響させないために、水、アルコールまたは、粘度
の低い薬液と混合して、スラリー状の液体として作られ
ている。このため、上記塗付材料に混入される粉体状の
骨材は沈降性が高く、流動がとまるとすぐ沈澱し、粘性
のない固化した状態の沈澱物が生成される。そして、こ
の沈澱物の生成は塗付材料が流動していても、流路にジ
ョイント等で形成される堰あるいは、流体の滞留箇所が
あると、その部分で沈澱物が生成され、生成された沈澱
物が固化したまま流路内に混入して流路または、塗料ノ
ズルを詰まらせる問題をもっている。

【０００３】上記塗付材料を吹付塗付を行う場合、スプ
レーガンに往路・帰路の二本の塗料ホースを連結して循
環回路を形成し、循環供給して塗付材料を沈澱しない流
速で循環させながら供給している。そして、循環供給す
るためのポンプは、ポンプ部に摺動部をもたないダイヤ
フラムポンプ、遠心ポンプまたは、チューブを順次押し
つぶしながら圧送するチューブポンプ等によって圧送し
ている。

【０００４】上記塗付装置に使用されるスプレーガンは
通常一般的に使用される公知の自動スプレーガンまた
は、手持ち式のエアスプレーガンが用いられ、塗料供給
ジョイント部にＹジョイントを取付けて循環回路を作る
か、またはスプレーガン本体に往路・帰路の流路を穿孔
して二つのジョイントに塗料ホースを接続して循環回路
形成している。前記スプレーガン本体に往路・帰路の流
路を穿孔する場合、スプレーガンのニードル弁の周囲に
形成される塗料中心流路に直交する形で穿孔される。そ
して、その塗料ノズルおよび、空気キャップは前記した
標準的なものが取付けられている。

【０００５】上記一般的スプレーガンに循環回路を形成
する塗付装置の構成において、スプレーガン本体の塗料
中心流路に直交する形で循環回路を形成する場合に、塗
料ノズルのニードル弁シート部と循環流路の間、例えば
ノズル内部が、往路の供給流路だけとなり、塗料ノズル
からの噴出を停止した場合に、そのノズル内部の塗料中
心流路の流動が停止し、塗付材料の沈澱が始まって再噴
出時に塗料ノズルの詰まりが発生する。該詰まりの発生
は塗付材料の物性によって異なるが、特に沈澱の激しい
塗付材料の場合は、上記循環回路を設けても詰まりが頻
繁に起り使用不能になる問題がある。

【０００６】前記ガラス粉、研磨材、離型材の微粒砂等
を混合した塗付材料を塗布する塗付装置は、被塗物によ
って大きく異なるが、その塗付例として、複数のスプレ
ー箇所を同時に塗付する場合や、狭い場所にスプレーガ
ンを一個または、複数個配備して近距離から吹付け塗付
する場合、または塗付量を微小量断続的に噴射する場合
などが比較的多い。そのため、自動ガンを多数配備して
吹付たり、狭い場所に配備したり、または、微小量断続
的に吹付ける関係から極力小形の自動スプレーガンが望
まれる。この小型自動スプレーガンも公知のものは多く
存在しているが前記塗付材料に適応して満足するものは
存在していない。

【０００７】また、塗付材料がガラス粉、研磨材等の粉
体を骨材として生成されることから、塗料ノズルのシー
ト部の磨耗が早くステンレス材または、焼入れ鋼からな
る一般的な塗料ノズルでは磨耗が速く耐久性がない問題
をもっている。

【０００８】また、ニードル弁を作動させる操作部と塗
料流路の間をシールするニードル弁パッキン部に、前記
塗付材料の骨材がパッキン摺動部に噛み込んで早期に材
料洩れが発生する問題をもっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガラス粉、
陶器粉または、研磨材等を溶液で混合したスラリー状塗
付材料を吹付塗付する塗付装置の塗付材料供給流路を循
環回路として供給するエアスプレーガンにおいて、塗付
材料の骨材の沈降性が早く、磨耗性の高い前記塗付材料
が、溜り部で沈澱した材料によって、塗料流路および、
塗料ノズルを詰まらせる問題を解消することを目的とす
る。

【００１０】また、他の目的は、磨耗性の高い前記材料
によって、塗料ノズル、ニードル弁シート部を早期に磨
耗させる問題と、さらに、ニードル弁パッキンが前記材
料を摺動部に噛み込んで早期に洩れが発生することか
ら、これを改善する新たな対策を施すことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、塗料ノズル、
ニードル弁および、吹付用空気キャップをもつスプレー
ガンに、高沈降性粉体骨材を溶液に混合したスラリー状
の塗付材料を、ダイヤフラムポンプまたは、チューブポ
ンプ等のポンプによって循環供給する塗付装置に配備す
るエアスプレーガンにおいて、スプレーガン本体に循環
供給する塗付材料流路が、塗料ノズル・ニードル弁シー
ト部に向けた傾斜流路で、該塗料ノズル・ニードル弁シ
ート部を交差頂点として、循環供給流路の往路・帰路が
Ｖ状に流路を形成していて、該塗料ノズル・ニードル弁
シート部の塗料ノズルシートの開口部が、前記Ｖ状の流
路の交差頂点部に直接開口して、塗付材料溜りのない流
路となっている塗付材料循環供給型スプレーガンであ
る。

【００１２】また、塗料ノズル・ニードル弁シート部
が、塗料ノズルのスプレーガン本体への接合端部に穿設
されるとき、該塗料ノズル・ニードル弁シート部の塗料
ノズルシートが、耐磨耗性の超硬材質で穿設された別体
の超硬シートを、前記塗料ノズルの基部に穿設される凹
部に嵌合して形成されている塗付材料循環供給型スプレ
ーガンである。

【００１３】また本発明は、循環供給する塗付材料流路
を、塗料ノズル・ニードル弁シート部を交差頂点として
Ｖ状流路を形成し、塗料ノズルのスプレーガン本体の接
合部の、塗料ノズル基部に、別体の超硬材質の超硬シー
トが配設されている小型自動エアスプレーガンにおい
て、該小型自動スプレーガンに付設されるニードル弁パ
ッキンが、塗付材料流路とニードル弁作動用エアピスト
ンとの間に二段階で設けられ、かつ、二段階のニードル
弁パッキンの中間に外気と連通する材料洩れ確認孔が穿
孔されている高沈降性材料をポンプによって循環供給す
る塗付材料循環供給式小型自動スプレーガンである。

【００１４】

【作用】本発明の作用を小型自動スプレーガンに適応し
た図１を参照して説明する。自動ガン本体（１）に循環
供給路（１ａ）、帰路（１ｂ）が塗料ノズル・ニードル
弁部（２）に向けて、傾斜流路を形成し、傾斜流路（１
ａ）（１ｂ）は、Ｖ状となっていて、その交差頂点の流
路に直接塗料ノズル・ニードル弁シート部（２）が配設
されている。塗料ノズル（５）の超硬シート（４）は、
超硬材質、例えばタングステンカーバイト、またはセラ
ミック材等で製作された別体のチップが、塗料ノズル
（５）の基部に穿設された凹部に圧入嵌合されている。
超硬シート（４）にニードル弁（３）が摺接し、ニード
ル弁（３）の作動によって塗付材料の噴射、停止が行わ
れる。超硬シート（４）から流入した塗付材料は、塗料
ノズル（５）のノズル口径と同径で、塗料ノズル（５）
の中心を貫通して超硬シート（４）に連通している。

【００１５】上記構成は一般的な大型の自動ガンまた
は、手吹きガンにも適応可能な構成である。また、循環
流路の往路（１ａ）帰路（１ｂ）は、その逆流路として
もよいものである。また、Ｖ状流路の傾斜角度は、流路
の交差する頂点が塗料ノズル・ニードル弁シート部
（２）に液流が衝突する角度であればよく、したがっ
て、往路（１ａ）帰路（１ｂ）の角度が等辺角である必
要はなくスプレーガンの設計上、Ｖ状ではあるが往路と
帰路の角度が異なってもよいものである。

【００１６】上記構成において、ポンプで圧送される塗
付材料は、塗料ホース接続ジョイント（６）を介して循
環供給路の往路（１ａ）に流れ塗料ノズル・ニードル弁
シート部（２）に向けて液流が衝突し、ニードル弁閉鎖
時は衝突した液流がそのまま帰路（１ｂ）から塗料ホー
ス接続ジョイント（７）を介してポンプ部に送られて循
環する回路となっている。液流が塗料ノズル・ニードル
弁シート部（２）に衝突する撹拌室（１ｃ）は、塗付材
料の溜り部をなくすために、最小限の容積で形成される
と共に液流の衝突によって、撹拌室（１ｃ）内が撹拌さ
れて常に流動状態が維持されるようになっている。そし
て、ニードル弁（３）が開いたとき、撹拌室（１ｃ）か
ら溶液と骨材が完全に混合された状態で吐出され、塗料
ノズル口径と同径の流路から噴出される。塗料ノズル
（５）の先端部は、塗料ノズルの先端外周のリング状ス
リットからの圧縮空気流で、圧送されてくる塗付材料を
吸引すると共に塗付材料を分散して被塗物に搬送吹付を
行う。そして、この圧縮空気による吸引力によって、ニ
ードル弁閉鎖時、塗料ノズル貫通路に残留する塗付材料
を吸引して塗料ノズル口からの材料たれおよび、沈澱を
防いでいる。

【００１７】超硬シート（４）は塗付材料に混合される
骨材が、研磨材等の硬質材料であることから、ニードル
弁シート部との開閉摺動で、鉄鋼材等では瞬く間に磨耗
し、シート不良を起こすことから前記したように超硬質
材料で製作されたものを別体で塗料ノズルの基部に圧入
嵌合している。

【００１８】図１および、図３，４に示す小型自動ガン
において、ニードル弁（３）を作動させるピストン
（８）を囲繞するピストン室（１ｄ）と、撹拌室（１
ｃ）を気密に隔壁するためのニードル弁パッキン（９）
が配設されている。従来小型自動ガンでは、自動ガンを
極力小形にするために、ニードル弁パッキン（９）一個
でシールしていた。しかし、本発明で使用する塗付材料
では骨材によるパッキン磨耗が激しくしばしばパッキン
洩れの問題が発生していた。そこで本発明を小型自動ガ
ンに適応する場合に、ニードル弁パッキンを、塗付材料
流路の撹拌室（１ｃ）側をシールする第一のニードル弁
パッキン（９）と、ピストン室（１ｄ）側にピストン作
動空気をシールする第二のニードル弁パッキン（１０）
を設けた、二段階のニードル弁パッキンを配設し、第一
と第二の二段階のニードル弁パッキンの中間に外気に通
ずる洩れ確認用の孔（１１）を穿孔し、塗付材料側から
洩れた塗付材料がピストン室（１ｄ）に侵入しないよう
にすると共に、第一のニードル弁パッキンからの洩れが
小型自動ガンの外部から確認できるようにし、洩れ始め
たときに早急にニードル弁パッキンの交換が行なえるよ
うにしたものである。

【００１９】また、小型自動スプレーガンにおいて、循
環供給するＶ状流路（１ａ）（１ｂ）に塗料ジョイント
６，７を流路に直線的に取付けたことによって、塗料ホ
ースが後方にまとめることが容易になると共に、従来塗
料中心流路に対して直交して取付けられていた塗料ホー
ス等の続方法に比較して、ジョイント部が空気キャップ
面から後方となりジョイント部および塗料ホース等の汚
れが少なくなりメンテナンスが容易となる効果も得られ
るものである。

【００２０】

【実施例】本発明の一時実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明のスプレーガン本体に循環供給
する塗付材料流路が塗料ノズル・ニードル弁シート部に
向けた傾斜流路とした小型自動スプレーガンの断面図
で、図２は図１の空気キャップ側から見た側面外観図で
ある。図によって本発明を適応した一例として、小型自
動スプレーガンの機構構造を説明する。但し、作用の項
で説明した重複する部分は原則省略する。また、図中同
一構成部品は同一符号を付して説明する。

【００２１】図１において、自動ガン先端部は、自動ガ
ン本体１に塗料ノズル５が気密に螺設接合されている。
塗料ノズル５に空気キャップ１２がキャップカバー１３
によって接合され、自動ガン本体１にセットされてい
る。空気キャップ１２は塗料ノズル５のノズル口先端外
周との間にリング状スリット１２ａが形成され、圧縮空
気を噴射し、塗料ノズル５から吐出する塗付材料の分
散、搬送吹付を行う。また、空気キャップ１２にはキャ
ップ前面への材料付着の防止および、パターン形状の拡
大のための複数の補助気孔１２ｂが穿孔されている。そ
して、本実施例の空気キャップ１２は、丸吹き専用の空
気キャップとなっている。

【００２２】塗料ノズル５は、中心に貫通孔５ａが塗料
ノズル口径と同径で穿孔されている。通常の塗料ノズル
５は、吐出口先端部までニードル弁が伸長していて、塗
料中心流路が大径となっているが、本発明の塗料ノズル
５は、前記したように塗付材料の沈澱を防止するために
塗料ノズル口径と同径で塗料ノズル中心部を貫通してい
る。塗料ノズル５の外周側に空気流路５ｂが穿孔され、
圧縮空気は空気流路５ｂを介して空気キャップ１２に送
気している。そして、塗料ノズル５の自動ガン本体１に
螺設接合される基部に、超硬材質で別体で製作された超
硬シート４が、塗料ノズル５の基部に穿設された凹部に
圧入嵌合されている。そして、超硬シート４にニードル
弁３と摺接するテーパーシートが穿設されている。但
し、この圧入嵌合される実施例は、前記超硬シート４の
取付方法に限定されるものではなく、例えば、塗料ノズ
ル５の基部に熔接または、塗料ノズル５の基部と自動ガ
ン本体１との間に気密に挟設しても同様の効果となるも
のである。

【００２３】スラリー状の塗付材料を圧送するのに適し
たダイヤフラムポンプ（図示せず）から、塗料ホースを
介して圧送されてくる塗付材料は、塗料ジョイント６か
ら循環流路の往路１ａに流入する。該往路１ａは、超硬
シート４とニードル弁３の摺接部の塗料ノズル・ニード
ル弁シート部２に向けた傾斜流路となっていて、往路１
ａから吐出する液流が塗料ノズル・ニードル弁シート部
２に衝突し、衝突した液流は撹拌室１ｃで、塗付材料は
撹乱され塗付材料に混合される骨材は均一に分散されて
塗料ノズル５の貫通孔５ａに吐出される。撹拌室１ｃの
塗付材料は循環流路の帰路１ｂから塗料ジョイント７を
介してポンプ側に戻される。この循環回路を流れる塗付
材料の流量は、塗付材料の物性によっても異なるが、流
路内で骨材が沈澱しない速さで、塗料ノズル５から吐出
する噴射量の少なくとも数倍の液量が常に循環してい
て、流路内の流速は少なくとも１ｍ／ｓ以上が必要であ
る。

【００２４】ニードル弁３は、自動ガン本体１の中心貫
通孔に挿入され、撹拌室１ｃ側に第一のニードル弁パッ
キン９が自動ガン本体１の攪拌室１Ｃに可及的近傍の凹
設部にセットされている。第一のニードル弁パッキン９
は、ふっ素系樹脂板とふっ素系ゴム板とを貼り合わせた
板を成形したリップ状パッキンで、パッキンのリップ部
がニードル弁棒に摺接してシールしている。このリップ
状のニードル弁パッキンは、塗付材料の骨材を噛み込み
にくい形状である。

【００２５】ニードル弁３を作動するためのピストン室
１ｄに、ニードル弁作動用ピストン８が、ピストン室１
ｄ内を摺動自在に嵌入され、ピストン８の外周溝にＹ型
パッキン等が嵌入され、ピストン８がピストン室１ｄを
気密に往復摺動する。ピストン８とニードル弁３は螺設
され、ナット１４によって一体に固定されている。そし
て、ピストン８の背後にニードル弁ばね１５が、ばね押
蓋１６でセットし、ニードル弁３を、ばね力によって超
硬シート４に押圧して塗料ノズル口を閉鎖している。ニ
ードル弁作動時は、図３に示す作動エアジョイントから
の圧縮空気が、ピストン８のニードル弁側のピストン室
１ｄに流入して、ニードル弁ばね１５の押圧に抗して、
ピストン８を作動させてニードル弁３が引かれてニード
ル弁が開き塗付材料が塗料ノズルの貫通孔５ａより吐出
される。

【００２６】ピストン室１ｄの底部に円柱形の座金１７
が、図４に示す如く、二本のビス２１によって取付けら
れている。円柱形の座金１７に第二のニードル弁パッキ
ン１０が嵌入されている。第二のニードル弁パッキン１
０はＯリングとなっていて、ピストン８を作動させる圧
縮空気のシールと、前記した第一のニードル弁パッキン
９が材料洩れを起こしたとき、ピストン室１ｄ側に材料
が侵入しない役目を兼用する形となっている。さらに、
円柱形の座金１７には第一のニードル弁パッキン９から
比較的近い箇所に、座金１７のニードル弁貫通孔から自
動ガン本体１を通して外気と連通する洩れ確認孔１１が
明けられている。そして、第一のニードル弁パッキン９
に材料洩れが発生した場合、図４で詳述する孔を通して
自動ガン本体１の外部に流れ出して第一のニードル弁パ
ッキン９の洩れが発生したことが確認できるようにして
いる。

【００２７】図３のピストン側からの側面図において、
図１で説明した塗料ジョイント６，７、作動エアジョイ
ント１８、吹付エアジョイント１９の配置を示してい
る。作動エアは自動ガン本体１に穿孔された孔から座金
１７を介してピストン室１ｄに送気してピストン８を作
動する。吹付エアは、同じく自動ガン本体１に穿孔され
た孔から、前述した塗料ノズル５に穿孔された孔を介し
て空気キャップ１２より噴出する。支持ボルト２０は小
型自動ガンを取付けるための支持体で、自動ガンを多数
配列する場合もこの支持ボルトを利用して取付けられ
る。

【００２８】図４は、図３で示す支持ボルト２０から自
動ガンの中心を通る断面図で、第一のニードル弁パッキ
ン９、第二のニードル弁パッキン１０の間からの洩れ確
認孔１１を示したものである。図４において、座金１７
は二本のビス２１によって自動ガン本体１に固定されて
いる。座金１７を貫通するニードル弁３の孔に内周溝１
７ａが穿設され、内周溝１７ａから座金１７に穿孔され
る孔１７ｂを介して自動ガン本体１に穿孔される洩れ確
認孔１１が明けられている。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように構成されているの
で、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３０】スプレーガンに循環供給する塗付材料流路
を、塗料ノズル・ニードル弁シート部に向けた傾斜流路
とし、循環流路を往路・帰路でＶ状の流路としたことに
よって、塗料ノズル・ニードル弁シート部に液流が衝突
し、撹拌されることによって、塗付材料に混合される骨
材の分散が均一化され、塗付材料の塗料ノズルでの詰ま
りがなくなると共に、噴射される噴霧パターンも骨材が
均一に分散したパターンが得られ被塗物に均一に塗付で
きる。

【００３１】塗料ノズル・ニードル弁シート部の開口を
Ｖ状流路の交差頂点部に直接開口したことによって、材
料溜り部がなく、塗付材料の噴出がない場合でも、流路
に骨材が沈澱することがなく、塗料ノズルの詰まりがな
くなる。

【００３２】塗料ノズルの基部に超硬シートを別体で圧
入嵌合したことによって、磨耗の激しい骨材の塗付材料
でも長期耐久性のあるスプレーガンとなる。

【００３３】本発明を小型自動スプレーガンに適応し
て、ニードル弁パッキンを二段階とし、その中間に洩れ
確認孔を設けたことによって、パッキン洩れが発生した
場合、外観から確認でき、早急な対処が可能な信頼性の
高い小型自動スプレーガンとなる。

【００３４】また、Ｖ状流路に塗料ジョイントを付した
ことによって、塗料ホース等が後方にまとめ易くなると
共に、小型自動ガンの汚れが少なくなり、メンテナンス
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の循環供給流路を適応した小型自動スプ
レーガンの断面図である。

【図２】図１の空気キャップ側からの外観側面図であ
る。

【図３】図１のピストン側からの外観側面図で、各ジョ
イントおよび、支持ボルトの配置を示すものである。

【図４】本発明の洩れ確認孔を示すための図３のＡ−Ａ
断面図である。

【符号の説明】

１ 自動ガン本体 １ａ 往路 １ｂ 帰路 １ｃ 撹拌室 １ｄ ピストン室 ２ 塗料ノズル・ニードル弁シート部 ３ ニードル弁 ４ 超硬シート ５ 塗料ノズル ６，７ 塗料ジョイント ８ 作動ピストン ９ 第一のニードル弁パッキン １０ 第二のニードル弁パッキン １１ 洩れ確認孔 １２ 空気キャップ ２０ 支持ボルト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗料ノズル、ニードル弁および、吹付用
   空気キャップをもつスプレーガンに、高沈降性粉体骨材
   を溶液に混合したスラリー状の塗付材料を、ダイヤフラ
   ムポンプまたは、チューブポンプ等のポンプによって循
   環供給する塗付装置に配備するエアスプレーガンにおい
   て、スプレーガン本体に循環供給する塗付材料流路が、
   塗料ノズル・ニードル弁シート部に向けた傾斜流路で、
   該塗料ノズル・ニードル弁シート部を交差頂点として、
   循環供給流路の往路・帰路がＶ状に流路を形成している
   塗付材料循環供給型スプレーガン。
2. 【請求項２】 スプレーガン本体に循環供給する塗付材
   料流路が塗料ノズル・ニードル弁シート部を交差頂点と
   して、Ｖ状の流路を形成するとき、塗料ノズルシートの
   開口部が、該Ｖ状の流路の交差頂点部に直接開口して、
   塗付材料溜りのない流路となっている請求項１記載の塗
   付材料循環供給型スプレーガン。
3. 【請求項３】 塗料ノズル・ニードル弁シート部が、塗
   料ノズルのスプレーガン本体への接合端部に穿設される
   とき、該塗料ノズル・ニードル弁シート部の塗料ノズル
   シートが、耐磨耗性の超硬材質で穿設された別体の超硬
   シートを、前記塗料ノズルの基部に接合して形成された
   請求項１，２記載の塗付材料循環供給型スプレーガン。
4. 【請求項４】 請求項１，２，３記載の手段を小型自動
   スプレーガンに適応するスプレーガンにおいて、該小型
   自動スプレーガンに付設されるニードル弁パッキンが、
   塗付材料流路とニードル弁作動用エアピストンとの間に
   二段階で設けられ、かつ、二段階のニードル弁パッキン
   の中間に外気と連通する材料洩れ確認孔が穿孔されてい
   る高沈降性材料をポンプによって循環供給する塗付材料
   循環供給式小型自動スプレーガン。