JPWO2008139599A1 - 回転霧化塗装機 - Google Patents
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Abstract
塗装機本体に保持されたエアモータ（２０）の回転軸（２０ａ）に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口（９２ａ）を有した回転ベル（９２）を具備し、回転ベルの回転によって塗料を霧化し、塗装対象物へ向けて噴霧するようにした回転霧化塗装機（１０）が、先端に回転ベルの噴口に連通する塗料ポート（１１２ｃ）を有した塗料通路（１０２ａ）と、塗料通路の外側に配設され、先端に回転ベルの噴口に連通する水ポートを有した水通路（１０８）を具備する。塗料ポートを開閉するためのニードル（９４）を設けてもよい。
Description
本発明は回転霧化塗装機に関する。
回転霧化塗装機は、エアモータの回転軸に連結され、複数の噴口を有した回転ベルと、塗料源から回転ベルの噴口へ向けて塗料を供給するための塗料通路とを有しており、該噴口から塗装対象物へ向けて塗料が供給される。塗装時にエアモータの回転軸が回転することによって回転ベルが回転し、その遠心力によって、塗料は、回転ベルの噴口から回転ベルの前端面に沿って半径方向外側に流動し、回転ベルの外周縁から離れる際に霧化される。
近時、環境問題に関する国、地方の規制から、溶剤系塗料ではなく水系塗料が多く用いられている。水系塗料、特に速乾性の水系エマルジョン塗料は、空気に接するとゲル化してしまい、例えば塗装開始から約３０分経過すると、回転ベルの噴口、前端面および／または外周縁に塗料かすが堆積し、噴霧パターンが変形する問題がある。
更に、塗料の供給を一定時間停止すると、塗料通路の先端部で塗料がゲル化し、塗料ポートが目詰まりしてしまう。
本発明は、こうした従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、回転ベルの前端面への塗料かすの堆積を防止した回転霧化塗装機を提供することを目的としている。
更に、本発明は、塗料通路の先端部の塗料ポートの目詰まりを防止した回転霧化塗装機を提供することを目的としている。
本発明によれば、塗装機本体に保持されたエアモータの回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルを具備し、該回転ベルの回転によって塗料を霧化し、塗装対象物へ向けて噴霧するようにした回転霧化塗装機において、先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを有した塗料通路と、前記塗料通路の外側に配設され、先端に前記回転ベルの噴口に連通する水ポートを有した水通路とを具備し、前記噴口から塗料と水とを同時に供給するようにした回転霧化塗装機が提供される。
本発明の他の特徴によれば、塗装機本体に保持されたエアモータの回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルを具備し、該回転ベルの回転によって塗料を霧化し、塗装対象物へ向けて噴霧するようにした回転霧化塗装機において、先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを有した塗料通路と、
前記塗料ポートを開閉するためのニードルとを具備した回転霧化塗装機が提供される。
更に、塗料の供給を一定時間停止すると、塗料通路の先端部で塗料がゲル化し、塗料ポートが目詰まりしてしまう。
本発明は、こうした従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、回転ベルの前端面への塗料かすの堆積を防止した回転霧化塗装機を提供することを目的としている。
更に、本発明は、塗料通路の先端部の塗料ポートの目詰まりを防止した回転霧化塗装機を提供することを目的としている。
本発明によれば、塗装機本体に保持されたエアモータの回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルを具備し、該回転ベルの回転によって塗料を霧化し、塗装対象物へ向けて噴霧するようにした回転霧化塗装機において、先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを有した塗料通路と、前記塗料通路の外側に配設され、先端に前記回転ベルの噴口に連通する水ポートを有した水通路とを具備し、前記噴口から塗料と水とを同時に供給するようにした回転霧化塗装機が提供される。
本発明の他の特徴によれば、塗装機本体に保持されたエアモータの回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルを具備し、該回転ベルの回転によって塗料を霧化し、塗装対象物へ向けて噴霧するようにした回転霧化塗装機において、先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを有した塗料通路と、
前記塗料ポートを開閉するためのニードルとを具備した回転霧化塗装機が提供される。
図１は、本発明の好ましい実施形態による回転霧化塗装機の中心軸線に沿った断面図である。
図２は、回転霧化塗装機のマニフォールドの後端面を示す平面図である。
図３は、回転霧化塗装機の後端面を示す端面図である。
図４は、回転霧化塗装機の前方部分を示す部分断面図である。
図５は、二重管組立体の中心軸線に沿った断面図である。
図６は、本発明の回転霧化塗装機を組込むのに適した塗装システムの好ましい実施形態を示すブロック図である。
図２は、回転霧化塗装機のマニフォールドの後端面を示す平面図である。
図３は、回転霧化塗装機の後端面を示す端面図である。
図４は、回転霧化塗装機の前方部分を示す部分断面図である。
図５は、二重管組立体の中心軸線に沿った断面図である。
図６は、本発明の回転霧化塗装機を組込むのに適した塗装システムの好ましい実施形態を示すブロック図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１を参照すると、回転霧化塗装機１０は、内部空間１４を画成する円筒カバー１２、カバー１２の後端開口部を閉鎖するエンドプレート１６、エンドプレート１６の反対側の先端開口部に取付けられたマニフォールド１８から成る塗装機本体を具備しており、円筒カバー１２の中心軸線Ｏが塗装機本体の長手の中心軸線を規定している。マニフォールド１８の後端面（図２）には、３つのネジ穴５６が形成されており、該ネジ穴５６は、中心軸線Ｏを中心とて周方向に等間隔に配設されている。
エンドプレート１６には、マニフォールド１８のネジ穴５６に対して軸方向に整列する貫通穴１６ａが形成されている。該塗装機本体の内部空間１４内には、３本のステー２６が中心軸線Ｏに平行に延設されており、該ステー２６は、その先端に、マニフォールド１８のネジ穴５６に螺合するネジ部２６ａが形成され、後端には、ネジボルト２５を受容、螺合するネジ穴２６ｂている。こうして、マニフォールド１８、ステー２６、カバー１２およびエンドプレート１６を図１に示すように組立て、ネジボルト２５をネジ穴２６ｂに螺合、締付けることによって、マニフォールド１８、カバー１２およびエンドプレート１６が一体化される。
また、マニフォールド１８の後端面には、回転霧化塗装機１０と塗装対象物との間に電界を形成する電位を供給するための高電圧ケーブル２８の先端のネジ部２８ａに螺合するネジ穴１８ａ、後述するトリガー弁３０を受容する第１の弁受容部１８ｂ、後述するゲート弁４０を受容する第２の弁受容部１８ｃ、および、複数の排気ポート５４が形成されている。更に、マニフォールド１８の後端面には、塗料継手４２、水継手４４、タービンエア継手４６、ベアリングエア継手４８、ブレーキエア継手５０およびシェーピングエア継手５２が、ネジ結合等この技術分野では周知となっている結合方法によって取付けられている。
エンドプレート１６には、後述する塗料源から塗料継手４２へ塗料を供給するための塗料チューブ１１８（図６）、および、後述する水源から水継手４４へ水を供給するための水チューブ１２０（図６）を内部空間１４内に導入するための塗料穴６０および水穴６２が形成されている。更に、エンド部レート１６には、後述する空気源からタービンエア継手４６、ベアリングエア継手４８、ブレーキエア継手５０およびシェーピングエア継手５２の各々に供給するための複数の空気チューブ１０６〜１１６（図６）を内部空間１４内に導入するための空気穴６４、６６、および、排気ポート６８が形成されている。なお、参照番号６０は、回転霧化塗装機１０をスタンド（図示せず）やロボットハンド（図示せず）に取付けるためのブラケットである。
第１の弁受容部１８ｂは、中心軸線Ｏに沿って形成された凹所であって、該第１の弁受容部１８ｂ内にトリガー弁３０が保持される。また、第１の弁受容部１８ａに隣接する塗料室７８が、該第１の弁受容部１８ｂの先端または底に開口している。
マニフォールド１８には、更に、塗料室７８に連通するニードル通路８０が、該塗料室７８に隣接させて設けられている。ニードル通路８０は、塗料室７８の反対側の端部においてポケット８８に開口しており、ポケット８８はストッパー受容部８９に開口し、該ストッパー受容部８９は、マニフォールド１８の先端部に形成されたモータ受容部７４に開口している。
塗料室７８は、前述したように、一端において第１の弁受容部１８ｂに、そして反対側の端部においてポケット８８に開口した軸方向に延びる穴であって、側面には、塗料継手４２に連通する通路８２が開口している。本実施形態では、通路８２、塗料室７８およびニードル通路８０が塗料供給通路を提供する。
第２の弁受容部１８ｃは、第１の弁受容部１８ｂから半径方向にオフセットされた軸方向に延びる凹所であって、該第２の弁受容部１８ｃ内にゲート弁４０が保持される。ゲート弁４０の先端部分４０ａの外周面には、周溝４０ｂが形成されており、該周溝４０ｂには、半径方向の通路４０ｃが開口している。該半径方向の通路４０ｃは、先端部分４０ａの軸方向の内部通路（図示せず）に連通している。
また、ゲート弁は軸方向に往復動自在に設けられ前記先端部分４０ａの軸方向の内部通路を開閉する弁体４０ｄと、弁体４０ｄの駆動用空気を受取るための継手４１を有している。また、第２の弁受容部１８ｃの側面には、水継手４２に連通する通路８４が開口している。更に、第２の弁受容部１８ｃは、通路８６を介してポケット８８に連通している。
ポケット８８内には、概ね円筒状の合流部材９０が配設されている。
合流部材９０は、該周面に周溝９０ａ、中心貫通穴９０ｂおよび該中心貫通穴９０ｂと周溝９０ａとの間に延設された半径通路９０ｃとを有している。第２の弁受容部１８ｃから延びる通路８６は、合流部材９０の周溝９０ａに開口するように、ポケット８８の側面に位置決めされている。本実施形態では、通路８４、周溝４０ｂ、半径方向の通路４０ｃ、先端部分４０ａの軸方向の内部通路、通路８６、周溝９０ａ、半径通路９０ｃおよび中心貫通穴９０ｂが水供給通路を提供する。
エアモータ受容部７４内には、中心軸線Ｏに沿って延設された回転軸２０ａを有したエアモータ２０が保持されており、該エアモータ２０の回転軸２０ａに回転ベル９２が固定されている。エアモータ２０は、後述するように、回転軸２０ａに結合されタービンエアによって駆動されるタービン（図示せず）を内臓している。
エアモータ２０の本体部分および回転軸２０ａを貫通して、中心軸線Ｏに沿って二重管組立体１００が延設されている。図５を参照すると、二重管組立体１００は、塗料通路を提供する内側通路１０２ａを画成する内管１０２、該内管１０２の外径よりも大きな内径を有した外管１０４、内管１０２の先端に取付けられるチップ部材１１２、外管１０２の先端に取付けられるスリーブ１０６を具備する。
内管１０２、外管１０４、チップ部材１１２およびスリーブ１０６は中心軸線Ｏを中心として同心状に配置されており、内管１０２と外管１０４との間に水通路を提供する環状の外側通路１０８が画成される。二重管組立体１００は、その後端において、外側通路１０８が、合流部材９０の中心貫通穴９０ｂを介して半径通路９０ｃに連通するように、合流部材９０に固定される。
チップ部材１１２は、環状の基端部１１２ａ、該基端部１１２ａに連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部１１２ｂとを有しており、内側通路１０２に連通する塗料ポート１１２ｃが形成されている。先端方向に収斂するテーパー部１１２ｂの内面は、後述する弁体９４ａと液密に係合する弁座となっている。また、チップ部材１１２に対するスリーブ１０６の半径方向の位置関係を保持するために、チップ部材１１２とスリーブ１０６との間には、軸方向に延びる複数のオリフィス（図示せず）が形成されたリング部材１１６が配置されている。こうして、チップ１１２とスリーブ１０６との間に環状の水ポート１１４が画成される。
トリガー弁３０は、中心軸線Ｏに沿って空圧式に往復動作する弁棒３０ａと、弁棒３０ａの駆動用空気を受取るための継手３２とを具備している。弁棒ａの先端には、中心軸線Ｏに沿って延設され先端に弁体９４ａが形成されたニードル９４が結合されている。こうして、ニードル９４は、弁棒３０ａから、塗料室７８、ニードル通路８０、二重管組立体１００の内管１０２を通過して、弁体９４ａまで、中心軸線Ｏに沿って延設される。
エアモータ２０の回転軸２０ａには、回転ベル９２ｂが取付けられている。回転ベル９２ｂは、この技術分野では周知となっているように、ベル状またはカップ状に形成された前端面９２ｂおよび該前端面９２ｂに開口する複数の噴口９２ａとを有している。
マニフォールド１８の先端部には、エアモータ２０を包囲する内側リング２２と、該内側リング２２と同心状に配置された外側リング２４とが取付けられており、該内側リング２２と外側リング２４との間には、シェーピングエア継手５２に連通するシェーピングエア通路２３が形成される。
図６を参照して、本発明の回転霧化塗装機を組込むのに適した塗装システムについて説明する。塗装システム２００は、空気源（ＡＳ）としてのコンプレッサ２０４、コンプレッサ２０４の出口ポートに連通するヘッダ２０２、ヘッダ２０２からタービンエア継手４６へエアモータ駆動用のタービンエアを供給するためのタービンエアチューブ２０６、ベアリングエア継手４８へ回転軸２０ａを浮動させるためのベアリングエアを供給するためのベアリングエアチューブ２０８、ブレーキエア継手５０へ回転軸２０ａを逆転させるためのブレーキエアを供給するためのブレーキエアチューブ２１０、シェーピングエア継手５２へ噴霧パターンを制御するためのシェーピングエアを供給するためのシェーピングエアチューブ２１２、トリガー弁３０の継手３２に弁棒３０ａを中心軸線Ｏに沿って後方へ駆動するための空気を供給するための第１の弁駆動エアエアチューブ２１４、ゲート弁４０の継手４１に弁体４０ｄの駆動用空気を供給するための第２の弁駆動エアチューブ２１６、塗料継手４２に塗料を供給するための塗料チューブ２１８、および、水継手４４へ水を供給するための水チューブ２２０を具備している。
タービンエアチューブ２０６には、タービンエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２２４が配設されている。オンオフ弁２２４の開閉は、制御エアチューブ２２６に設けられたソレノイド弁２２８を開閉することによって制御される。ベアリングエアチューブ２０８は、常時開いており、コンプレッサ２０４の起動から停止の間、常にエアモータ２０にはベアリングエアが供給され続けている。
ブレーキエアチューブ２１０には、ブレーキエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２３６が配設されている。オンオフ弁２３６の開閉は、制御エアチューブ２３８に設けられたソレノイド弁２４０を開閉することによって制御される。シェーピングエアチューブ２１２には、シェーピングエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２４２が配設されている。オンオフ弁２４２の開閉は、制御エアチューブ２４４に設けられたソレノイド弁２４６を開閉することによって制御される。
第１の弁駆動エアチューブ２１４には、弁棒３０ａを駆動するための空気の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２４８が配設されている。オンオフ弁２４８の開閉は、制御エアチューブ２５０に設けられたソレノイド弁２５２を開閉することによって制御される。第２の弁駆動エアチューブ２１６には、弁体４０ｄを駆動するための空気の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２５４が配設されている。オンオフ弁２５４の開閉は、制御エアチューブ２５６に設けられたソレノイド弁２５８を開閉することによって制御される。
塗料ポンプ２６６によって、塗料容器２６８から回転霧化塗装機１０に塗料チューブ２１８を介して塗料が供給される。塗料チューブ２１８には、塗料の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２６０と、オンオフ弁２６０が閉じているときに、塗料ポンプ２６６から吐出される塗料を塗料容器２６８へ戻すための循環管路２７０が配設されている。オンオフ弁２６０の開閉は、制御エアチューブ２６２に設けられたソレノイド弁２６４を開閉することによって制御される。塗料ポンプ２６６は電源装置２７２から電力の供給を受ける。
水ポンプ２７４によって、水タンク２７４から回転霧化塗装機１０に水チューブ２２０を介して水が供給される。水チューブ２２０には、水の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２３０と、オンオフ弁２３０が閉じているときに、水ポンプ２７４から吐出される水を水タンク２７６へ戻すための循環管路２７８が配設されている。オンオフ弁２３０の開閉は、制御エアチューブ２３２に設けられたソレノイド弁２３４を開閉することによって制御される。水ポンプ２７４は電源装置２８０から電力の供給を受ける。
以下、本実施形態の作用を説明する。
塗装の開始に先立って、コンプレッサ２０４、塗料ポンプ２６６および水ポンプ２７４が起動する。コンプレッサ２０４の起動により、ヘッダ２０２からベアリングエアチューブ２０８およびベアリングエア継手４８を介してエアモータ２０にベアリングエアが供給され、エアモータ２０の回転軸２０ａが浮動支持される。
次いで、オンオフ弁２２４が開かれると、ヘッダ２０２からタービンエアチューブ２０６およびタービンエア継手４６を介してエアモータ２０にタービンエアが供給され、回転軸２０ａおよび該回転軸２０ａに固定された回転ベル９２が回転する。次いで、オンオフ弁２４２が開かれると、ヘッダ２０２からシェーピングエアチューブ２０６、シェーピングービンエア継手５２を介してシェーピングエア通路２３にシェーピングエアが供給され、内側リング２２および外側リング２４の先端部の間のシェーピングエアポート２３ａからシェーピングエアが噴出する。なお、シェーピングエアの供給はタービンエアの供給と同時に開始してもよい。
ソレノイド弁２７８が開かれると、ヘッダ２２０から空気管路２７６を介して水タンク２７４へ空気圧力が供給され、該水タンク２７４から水チューブ２２０を介して水継手４４に水が供給される。これと同時に、第２の弁駆動エアチューブ２１６のオンオフ弁２５４が開かれると、ヘッダ２０２から第２の弁駆動エアチューブ２１６、ゲート弁４０の継手４１を介して、ゲート弁４０に弁体４０ｄを駆動するための空気が供給され、弁体４０ｄが前方、図１、４において左方向に駆動される。これによって、水が、水継手４４、通路８４、合流部材９０の周溝９０ａ、半径通路９０ｃ、中心貫通穴９０ｂ、二重管組立体１００の外側通路１０８、水ポート１１４を介して回転ベル９２の噴口９２ａから、塗料と共に噴出される。より詳細には、噴口９２ａから噴出される水は、噴口９２ａから噴出される塗料と、回転ベル９２の前端面９２ｂとの間で、前端面９２ｂに沿って回転ベル９２の半径方向外側へ流動する。
オンオフ弁２６０が開かれると、塗料容器２７２から塗料チューブ２１８を介して塗料継手４２へ塗料が供給される。更に、第１の弁駆動エアチューブ２１４のオンオフ弁２４８が開かれると、ヘッダ２０２から第１の弁駆動エアチューブ２１４、トリガー弁３０の継手３２を介して、トリガー弁３０に弁棒３０ａを駆動するための空気が供給され、弁棒３０ａが後方、図１、４において右方向に駆動される。これによって、ニードル９４の弁体９４ａが弁座としてのチップ部材１１２のテーパー部１１２ｂの内面から離反し、塗料ポート１１２ｃが開かれ、塗料が、塗料継手４２、通路８２、塗料室７８、ニードル通路８０、二重管組立体１００の内側通路１０２ａ、チップ１１２の塗料ポート１１２ｃを介して回転ベル９２の噴口９２ａから噴出される。
なお、エアモータ２０は、塗料の供給と同時に増速する２スピード式としてもよい。
本実施形態では、噴口９２ａから噴出される塗料と、回転ベル９２の前端面９２ｂとの間に水膜が形成され、塗料が回転ベル９２の前端面９２ｂに塗料かすが堆積することが防止される。
また、塗装を行っていないときには、ニードル９４の弁体９４ａによって、塗料ポート１１２ｃが閉じられているので、従来技術のような塗料ポートの目詰まりが防止される。
図１を参照すると、回転霧化塗装機１０は、内部空間１４を画成する円筒カバー１２、カバー１２の後端開口部を閉鎖するエンドプレート１６、エンドプレート１６の反対側の先端開口部に取付けられたマニフォールド１８から成る塗装機本体を具備しており、円筒カバー１２の中心軸線Ｏが塗装機本体の長手の中心軸線を規定している。マニフォールド１８の後端面（図２）には、３つのネジ穴５６が形成されており、該ネジ穴５６は、中心軸線Ｏを中心とて周方向に等間隔に配設されている。
エンドプレート１６には、マニフォールド１８のネジ穴５６に対して軸方向に整列する貫通穴１６ａが形成されている。該塗装機本体の内部空間１４内には、３本のステー２６が中心軸線Ｏに平行に延設されており、該ステー２６は、その先端に、マニフォールド１８のネジ穴５６に螺合するネジ部２６ａが形成され、後端には、ネジボルト２５を受容、螺合するネジ穴２６ｂている。こうして、マニフォールド１８、ステー２６、カバー１２およびエンドプレート１６を図１に示すように組立て、ネジボルト２５をネジ穴２６ｂに螺合、締付けることによって、マニフォールド１８、カバー１２およびエンドプレート１６が一体化される。
また、マニフォールド１８の後端面には、回転霧化塗装機１０と塗装対象物との間に電界を形成する電位を供給するための高電圧ケーブル２８の先端のネジ部２８ａに螺合するネジ穴１８ａ、後述するトリガー弁３０を受容する第１の弁受容部１８ｂ、後述するゲート弁４０を受容する第２の弁受容部１８ｃ、および、複数の排気ポート５４が形成されている。更に、マニフォールド１８の後端面には、塗料継手４２、水継手４４、タービンエア継手４６、ベアリングエア継手４８、ブレーキエア継手５０およびシェーピングエア継手５２が、ネジ結合等この技術分野では周知となっている結合方法によって取付けられている。
エンドプレート１６には、後述する塗料源から塗料継手４２へ塗料を供給するための塗料チューブ１１８（図６）、および、後述する水源から水継手４４へ水を供給するための水チューブ１２０（図６）を内部空間１４内に導入するための塗料穴６０および水穴６２が形成されている。更に、エンド部レート１６には、後述する空気源からタービンエア継手４６、ベアリングエア継手４８、ブレーキエア継手５０およびシェーピングエア継手５２の各々に供給するための複数の空気チューブ１０６〜１１６（図６）を内部空間１４内に導入するための空気穴６４、６６、および、排気ポート６８が形成されている。なお、参照番号６０は、回転霧化塗装機１０をスタンド（図示せず）やロボットハンド（図示せず）に取付けるためのブラケットである。
第１の弁受容部１８ｂは、中心軸線Ｏに沿って形成された凹所であって、該第１の弁受容部１８ｂ内にトリガー弁３０が保持される。また、第１の弁受容部１８ａに隣接する塗料室７８が、該第１の弁受容部１８ｂの先端または底に開口している。
マニフォールド１８には、更に、塗料室７８に連通するニードル通路８０が、該塗料室７８に隣接させて設けられている。ニードル通路８０は、塗料室７８の反対側の端部においてポケット８８に開口しており、ポケット８８はストッパー受容部８９に開口し、該ストッパー受容部８９は、マニフォールド１８の先端部に形成されたモータ受容部７４に開口している。
塗料室７８は、前述したように、一端において第１の弁受容部１８ｂに、そして反対側の端部においてポケット８８に開口した軸方向に延びる穴であって、側面には、塗料継手４２に連通する通路８２が開口している。本実施形態では、通路８２、塗料室７８およびニードル通路８０が塗料供給通路を提供する。
第２の弁受容部１８ｃは、第１の弁受容部１８ｂから半径方向にオフセットされた軸方向に延びる凹所であって、該第２の弁受容部１８ｃ内にゲート弁４０が保持される。ゲート弁４０の先端部分４０ａの外周面には、周溝４０ｂが形成されており、該周溝４０ｂには、半径方向の通路４０ｃが開口している。該半径方向の通路４０ｃは、先端部分４０ａの軸方向の内部通路（図示せず）に連通している。
また、ゲート弁は軸方向に往復動自在に設けられ前記先端部分４０ａの軸方向の内部通路を開閉する弁体４０ｄと、弁体４０ｄの駆動用空気を受取るための継手４１を有している。また、第２の弁受容部１８ｃの側面には、水継手４２に連通する通路８４が開口している。更に、第２の弁受容部１８ｃは、通路８６を介してポケット８８に連通している。
ポケット８８内には、概ね円筒状の合流部材９０が配設されている。
合流部材９０は、該周面に周溝９０ａ、中心貫通穴９０ｂおよび該中心貫通穴９０ｂと周溝９０ａとの間に延設された半径通路９０ｃとを有している。第２の弁受容部１８ｃから延びる通路８６は、合流部材９０の周溝９０ａに開口するように、ポケット８８の側面に位置決めされている。本実施形態では、通路８４、周溝４０ｂ、半径方向の通路４０ｃ、先端部分４０ａの軸方向の内部通路、通路８６、周溝９０ａ、半径通路９０ｃおよび中心貫通穴９０ｂが水供給通路を提供する。
エアモータ受容部７４内には、中心軸線Ｏに沿って延設された回転軸２０ａを有したエアモータ２０が保持されており、該エアモータ２０の回転軸２０ａに回転ベル９２が固定されている。エアモータ２０は、後述するように、回転軸２０ａに結合されタービンエアによって駆動されるタービン（図示せず）を内臓している。
エアモータ２０の本体部分および回転軸２０ａを貫通して、中心軸線Ｏに沿って二重管組立体１００が延設されている。図５を参照すると、二重管組立体１００は、塗料通路を提供する内側通路１０２ａを画成する内管１０２、該内管１０２の外径よりも大きな内径を有した外管１０４、内管１０２の先端に取付けられるチップ部材１１２、外管１０２の先端に取付けられるスリーブ１０６を具備する。
内管１０２、外管１０４、チップ部材１１２およびスリーブ１０６は中心軸線Ｏを中心として同心状に配置されており、内管１０２と外管１０４との間に水通路を提供する環状の外側通路１０８が画成される。二重管組立体１００は、その後端において、外側通路１０８が、合流部材９０の中心貫通穴９０ｂを介して半径通路９０ｃに連通するように、合流部材９０に固定される。
チップ部材１１２は、環状の基端部１１２ａ、該基端部１１２ａに連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部１１２ｂとを有しており、内側通路１０２に連通する塗料ポート１１２ｃが形成されている。先端方向に収斂するテーパー部１１２ｂの内面は、後述する弁体９４ａと液密に係合する弁座となっている。また、チップ部材１１２に対するスリーブ１０６の半径方向の位置関係を保持するために、チップ部材１１２とスリーブ１０６との間には、軸方向に延びる複数のオリフィス（図示せず）が形成されたリング部材１１６が配置されている。こうして、チップ１１２とスリーブ１０６との間に環状の水ポート１１４が画成される。
トリガー弁３０は、中心軸線Ｏに沿って空圧式に往復動作する弁棒３０ａと、弁棒３０ａの駆動用空気を受取るための継手３２とを具備している。弁棒ａの先端には、中心軸線Ｏに沿って延設され先端に弁体９４ａが形成されたニードル９４が結合されている。こうして、ニードル９４は、弁棒３０ａから、塗料室７８、ニードル通路８０、二重管組立体１００の内管１０２を通過して、弁体９４ａまで、中心軸線Ｏに沿って延設される。
エアモータ２０の回転軸２０ａには、回転ベル９２ｂが取付けられている。回転ベル９２ｂは、この技術分野では周知となっているように、ベル状またはカップ状に形成された前端面９２ｂおよび該前端面９２ｂに開口する複数の噴口９２ａとを有している。
マニフォールド１８の先端部には、エアモータ２０を包囲する内側リング２２と、該内側リング２２と同心状に配置された外側リング２４とが取付けられており、該内側リング２２と外側リング２４との間には、シェーピングエア継手５２に連通するシェーピングエア通路２３が形成される。
図６を参照して、本発明の回転霧化塗装機を組込むのに適した塗装システムについて説明する。塗装システム２００は、空気源（ＡＳ）としてのコンプレッサ２０４、コンプレッサ２０４の出口ポートに連通するヘッダ２０２、ヘッダ２０２からタービンエア継手４６へエアモータ駆動用のタービンエアを供給するためのタービンエアチューブ２０６、ベアリングエア継手４８へ回転軸２０ａを浮動させるためのベアリングエアを供給するためのベアリングエアチューブ２０８、ブレーキエア継手５０へ回転軸２０ａを逆転させるためのブレーキエアを供給するためのブレーキエアチューブ２１０、シェーピングエア継手５２へ噴霧パターンを制御するためのシェーピングエアを供給するためのシェーピングエアチューブ２１２、トリガー弁３０の継手３２に弁棒３０ａを中心軸線Ｏに沿って後方へ駆動するための空気を供給するための第１の弁駆動エアエアチューブ２１４、ゲート弁４０の継手４１に弁体４０ｄの駆動用空気を供給するための第２の弁駆動エアチューブ２１６、塗料継手４２に塗料を供給するための塗料チューブ２１８、および、水継手４４へ水を供給するための水チューブ２２０を具備している。
タービンエアチューブ２０６には、タービンエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２２４が配設されている。オンオフ弁２２４の開閉は、制御エアチューブ２２６に設けられたソレノイド弁２２８を開閉することによって制御される。ベアリングエアチューブ２０８は、常時開いており、コンプレッサ２０４の起動から停止の間、常にエアモータ２０にはベアリングエアが供給され続けている。
ブレーキエアチューブ２１０には、ブレーキエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２３６が配設されている。オンオフ弁２３６の開閉は、制御エアチューブ２３８に設けられたソレノイド弁２４０を開閉することによって制御される。シェーピングエアチューブ２１２には、シェーピングエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２４２が配設されている。オンオフ弁２４２の開閉は、制御エアチューブ２４４に設けられたソレノイド弁２４６を開閉することによって制御される。
第１の弁駆動エアチューブ２１４には、弁棒３０ａを駆動するための空気の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２４８が配設されている。オンオフ弁２４８の開閉は、制御エアチューブ２５０に設けられたソレノイド弁２５２を開閉することによって制御される。第２の弁駆動エアチューブ２１６には、弁体４０ｄを駆動するための空気の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２５４が配設されている。オンオフ弁２５４の開閉は、制御エアチューブ２５６に設けられたソレノイド弁２５８を開閉することによって制御される。
塗料ポンプ２６６によって、塗料容器２６８から回転霧化塗装機１０に塗料チューブ２１８を介して塗料が供給される。塗料チューブ２１８には、塗料の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２６０と、オンオフ弁２６０が閉じているときに、塗料ポンプ２６６から吐出される塗料を塗料容器２６８へ戻すための循環管路２７０が配設されている。オンオフ弁２６０の開閉は、制御エアチューブ２６２に設けられたソレノイド弁２６４を開閉することによって制御される。塗料ポンプ２６６は電源装置２７２から電力の供給を受ける。
水ポンプ２７４によって、水タンク２７４から回転霧化塗装機１０に水チューブ２２０を介して水が供給される。水チューブ２２０には、水の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁２３０と、オンオフ弁２３０が閉じているときに、水ポンプ２７４から吐出される水を水タンク２７６へ戻すための循環管路２７８が配設されている。オンオフ弁２３０の開閉は、制御エアチューブ２３２に設けられたソレノイド弁２３４を開閉することによって制御される。水ポンプ２７４は電源装置２８０から電力の供給を受ける。
以下、本実施形態の作用を説明する。
塗装の開始に先立って、コンプレッサ２０４、塗料ポンプ２６６および水ポンプ２７４が起動する。コンプレッサ２０４の起動により、ヘッダ２０２からベアリングエアチューブ２０８およびベアリングエア継手４８を介してエアモータ２０にベアリングエアが供給され、エアモータ２０の回転軸２０ａが浮動支持される。
次いで、オンオフ弁２２４が開かれると、ヘッダ２０２からタービンエアチューブ２０６およびタービンエア継手４６を介してエアモータ２０にタービンエアが供給され、回転軸２０ａおよび該回転軸２０ａに固定された回転ベル９２が回転する。次いで、オンオフ弁２４２が開かれると、ヘッダ２０２からシェーピングエアチューブ２０６、シェーピングービンエア継手５２を介してシェーピングエア通路２３にシェーピングエアが供給され、内側リング２２および外側リング２４の先端部の間のシェーピングエアポート２３ａからシェーピングエアが噴出する。なお、シェーピングエアの供給はタービンエアの供給と同時に開始してもよい。
ソレノイド弁２７８が開かれると、ヘッダ２２０から空気管路２７６を介して水タンク２７４へ空気圧力が供給され、該水タンク２７４から水チューブ２２０を介して水継手４４に水が供給される。これと同時に、第２の弁駆動エアチューブ２１６のオンオフ弁２５４が開かれると、ヘッダ２０２から第２の弁駆動エアチューブ２１６、ゲート弁４０の継手４１を介して、ゲート弁４０に弁体４０ｄを駆動するための空気が供給され、弁体４０ｄが前方、図１、４において左方向に駆動される。これによって、水が、水継手４４、通路８４、合流部材９０の周溝９０ａ、半径通路９０ｃ、中心貫通穴９０ｂ、二重管組立体１００の外側通路１０８、水ポート１１４を介して回転ベル９２の噴口９２ａから、塗料と共に噴出される。より詳細には、噴口９２ａから噴出される水は、噴口９２ａから噴出される塗料と、回転ベル９２の前端面９２ｂとの間で、前端面９２ｂに沿って回転ベル９２の半径方向外側へ流動する。
オンオフ弁２６０が開かれると、塗料容器２７２から塗料チューブ２１８を介して塗料継手４２へ塗料が供給される。更に、第１の弁駆動エアチューブ２１４のオンオフ弁２４８が開かれると、ヘッダ２０２から第１の弁駆動エアチューブ２１４、トリガー弁３０の継手３２を介して、トリガー弁３０に弁棒３０ａを駆動するための空気が供給され、弁棒３０ａが後方、図１、４において右方向に駆動される。これによって、ニードル９４の弁体９４ａが弁座としてのチップ部材１１２のテーパー部１１２ｂの内面から離反し、塗料ポート１１２ｃが開かれ、塗料が、塗料継手４２、通路８２、塗料室７８、ニードル通路８０、二重管組立体１００の内側通路１０２ａ、チップ１１２の塗料ポート１１２ｃを介して回転ベル９２の噴口９２ａから噴出される。
なお、エアモータ２０は、塗料の供給と同時に増速する２スピード式としてもよい。
本実施形態では、噴口９２ａから噴出される塗料と、回転ベル９２の前端面９２ｂとの間に水膜が形成され、塗料が回転ベル９２の前端面９２ｂに塗料かすが堆積することが防止される。
また、塗装を行っていないときには、ニードル９４の弁体９４ａによって、塗料ポート１１２ｃが閉じられているので、従来技術のような塗料ポートの目詰まりが防止される。
Claims (10)
- 塗装機本体に保持されたエアモータの回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルを具備し、該回転ベルの回転によって塗料を霧化し、塗装対象物へ向けて噴霧するようにした回転霧化塗装機において、
先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを有した塗料通路と、
前記塗料通路の外側に配設され、先端に前記回転ベルの噴口に連通する水ポートを有した水通路とを具備し、
前記噴口から塗料と水とを同時に供給するようにした回転霧化塗装機。 - 前記塗料通路は、前記エアモータの回転軸の長手の中心軸線を中心とした円形断面を有し、水通路は、前記塗料通路の断面と同心の円形断面を有している請求項１に記載の回転霧化塗装機。
- 前記塗料通路の先端の塗料ポートを開閉するためのニードルを更に具備した請求項１に記載の回転霧化塗装機。
- 回転霧化塗装機において、
塗料供給通路、空気供給通路および水供給通路が形成されたマニフォールドと、
前記マニフォールドの前方部分に固定され所定の軸線周りに回転自在の回転軸を有し前記マニフォールドの空気供給通路からの空気によって前記回転軸が回転駆動されるようにしたエアモータと、
前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された内管、および、前記内管の外径よりも大きな内径を有し前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設され前記内管の外周面と前記外管の内周面との間に通路を画成するようにした同心状の外管を具備した二重管組立体と、
前記回転軸と共に回転するように同回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルとを具備し、
前記二重管組立体の内管は、前記マニフォールドの塗料供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、前記二重管組立体の前記内管と外管との間の通路はマニフォールドの前記マニフォールドの水供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、
前記噴口から塗料と水とを塗装対象物へ向けて同時に供給するようにした回転霧化塗装機。 - 前記マニフォールドに取付けられた空圧式のトリガー弁を更に具備し、
該トリガー弁が、前記エアモータの回転軸の軸線に沿って開位置と閉位置との間で移動自在に設けられた弁棒と、該弁棒に取付けられ前記軸線に沿って前記二重管組立体の内管を貫通させて延設されたニードルとを具備し、前記ニードルの先端には弁体が形成されており、
前記二重管組立体は、前記内管の先端に取付けられたチップ部材を更に具備し、該チップ部材は、前記内管に取付けられた環状の基端部と、該基端部に連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部とを有しており、
前記テーパー部は先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを形成し、前記弁体は、該テーパー部の内面に密封するように係合可能に、かつ、前記塗料ポートから突出可能に形成されている請求項４に記載の回転霧化塗装機。 - 塗装機本体に保持されたエアモータの回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルを具備し、該回転ベルの回転によって塗料を霧化し、塗装対象物へ向けて噴霧するようにした回転霧化塗装機において、
先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを有した塗料通路と、
前記塗料ポートを開閉するためのニードルとを具備した回転霧化塗装機。 - 前記塗料通路の外側に配設され、先端に前記回転ベルの噴口に連通する水ポートを有した水通路を更に具備し、
前記噴口から塗料と水とを同時に供給するようにした請求項６に記載の回転霧化塗装機。 - 回転霧化塗装機において、
塗料供給通路、空気供給通路および水供給通路が形成されたマニフォールドと、
前記マニフォールドの前方部分に固定され所定の軸線周りに回転自在の回転軸を有し前記マニフォールドの空気供給通路からの空気によって前記回転軸が回転駆動されるようにしたエアモータと、
前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された内管、および、前記内管の外径よりも大きな内径を有し前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設され前記内管の外周面と前記外管の内周面との間に通路を画成するようにした同心状の外管を具備した二重管組立体と、
前記回転軸と共に回転するように同回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルと、
前記エアモータの回転軸の軸線に沿って開位置と閉位置との間で移動自在に設けられた弁棒、および、該弁棒に取付けられ前記軸線に沿って前記二重管組立体の内管を貫通させて延設されたニードルとを有し前記マニフォールドに取付けられた空圧式のトリガー弁を具備し、
前記ニードルの先端には、前記二重管組立体の内管の先端を越えて突出可能に設けられた弁体が取付けられている回転霧化塗装機。 - 前記二重管組立体は、前記内管の先端に取付けられたチップ部材を更に具備し、該チップ部材は、前記内管に取付けられた環状の基端部と、該基端部に連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部とを有しており、
前記テーパー部は先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを形成し、前記弁体は、該テーパー部の内面に密封するように係合可能に、かつ、前記塗料ポートから突出可能に形成されている請求項８に記載の回転霧化塗装機。 - 前記二重管組立体の内管は、前記マニフォールドの塗料供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、前記二重管組立体の前記内管と外管との間の通路はマニフォールドの前記マニフォールドの水供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、
前記噴口から塗料と水とを塗装対象物へ向けて同時に供給するようにした請求項９に記載の回転霧化塗装機。
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