(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を霧化するための回転霧化頭内に、外管と内管とを有する二重管ノズルが設けられ、前記二重管ノズルを介して液剤である主剤と硬化剤とがそれぞれ個別に供給されることにより、前記主剤と前記硬化剤とを混合して被塗装物に霧化吐出する２液混合塗装装置であって、
前記内管からの液剤放出角度が、前記内管と前記外管との間隙からの液剤放出角度よりも大きな角度に設定されており、前記主剤と前記硬化剤とを空中混合した状態で前記回転霧化頭内に供給することを特徴とする２液混合塗装装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記内管には、前記硬化剤が供給される硬化剤通路が設けられる一方、
前記内管と前記外管との間隙には、前記主剤が供給される主剤通路が設けられることを特徴とする２液混合塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転霧化頭内に設けられた二重管ノズルの各通路に主剤および硬化剤を個別に供給し、前記主剤と前記硬化剤とを混合して被塗装物に霧化吐出する２液混合塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車車体等の被塗装物を塗装する際に、主剤と硬化剤とを混合して塗装ガンから吐出する２液混合塗装装置が使用されている。この種の装置として、例えば、特開２０００−１２６６５４号公報に開示されている２液混合塗装装置が知られている。
【０００３】
上記の従来技術では、図５に示すように、塗装機１を備えており、この塗装機１は、内管２と、この内管２の外周に同軸的に配設される外管３と、前記外管３の外周に同軸的に配設される回転可能なシャフト４と、前記シャフト４の先端に設けられるベルカップ５と、前記ベルカップ５の先端に設けられる蓋体６とを備えている。内管２には、主剤７が供給される一方、この内管２と外管３との間には、硬化剤８が供給されている。
【０００４】
そこで、エアモータ等によりベルカップ５が高速回転すると、内管２に供給される主剤７と、この内管２と外管３との間に供給される硬化剤８とが混合されてこの塗料がベルカップ５の隙間９から外部に噴霧されて図示しない被塗装物に塗布されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、主剤７および硬化剤８が、二重管により遮断されて個別に供給されており、前記主剤７が内管２から矢印Ｈ方向に向かってベルカップ５内に放出される一方、前記硬化剤８が前記内管２と前記外管３との間から矢印Ｈ方向に向かって前記ベルカップ５内に放出されている。このように、主剤７と硬化剤８とが同一方向に向かってベルカップ５内に放出されるため、蓋体６の内側形状に沿って案内されても、このベルカップ５内で前記主剤７と前記硬化剤８とが十分に混合されないおそれがある。これにより、主剤７と硬化剤８との混合状態が変動し易くなり、塗装被膜の品質が安定しないという問題が指摘されている。
【０００６】
さらに、主剤７は、空気や水分に触れても粘度変化が起こり難いのに対し、硬化剤８は、空気や水分に触れると短時間で硬化してしまうため、この硬化剤８が内管２の先端２ａの外表面に付着して硬化し易い。従って、内管２の先端２ａに付着して硬化した硬化物が存在すると、硬化剤８の吐出量や吐出方向に変化が発生して塗装品質が不安定になるという問題がある。
【０００７】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、主剤と硬化剤とを確実に混合して所望の混合状態を維持し、塗装品質を有効に向上させることが可能な２液混合塗装装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る２液混合塗装装置では、回転霧化頭内に外管と内管とを有する二重管ノズルが設けられ、前記二重管ノズルを介して液剤である主剤と硬化剤とがそれぞれ個別に供給されるとともに、前記内管からの液剤放出角度が、前記内管と前記外管との間隙からの液剤放出角度よりも大きな角度に設定されている。
【０００９】
このため、二重管ノズルから放出される主剤と硬化剤とは、放出直後に直接空中混合された状態で回転霧化頭内に供給される。これにより、主剤と硬化剤との混合状態を有効に向上させることができ、回転霧化頭から霧化吐出される塗料は所定の混合比に確実に維持され、被塗装物に対して高品質な塗膜処理を確実に遂行することが可能になる。しかも、各液剤放出角度を設定するだけでよく、構成が複雑化することがなく、経済的なものとなる。
【００１０】
また、二重管ノズルでは、内管に硬化剤を供給するための硬化剤通路が設けられる一方、前記内管と外管との間隙に主剤を供給するための主剤通路が設けられている。従って、内管の先端部外周面に硬化剤が付着して硬化することがなく、硬化物による液剤の吐出量や吐出方向の変動を有効に阻止することができ、安定した品質の塗装処理が効率的に遂行される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る２液混合塗装装置１０の概略構成説明図である。
【００１２】
塗装装置１０は、第１色替え弁機構１２から圧送される主剤１４を塗装機１６に供給するための主剤供給路１８と、第２色替え弁機構２０から圧送される硬化剤２２を前記塗装機１６に供給するための硬化剤供給路２４とを備える。
【００１３】
第１色替え弁機構１２は、エア（Ａ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第１洗浄弁２６と、異なる色の塗料に対応する主剤１４を供給することが可能な複数の切り換え弁２８ａ〜２８ｄとを備える。第２色替え弁機構２０は、同様に、エア（Ａ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第２洗浄弁３０と、異なる色の塗料に対応する硬化剤２２を供給することが可能な複数の切り換え弁３２ａ〜３２ｉとを備える。各切り換え弁２８ａ〜２８ｄおよび３２ａ〜３２ｉは、図示しない主剤用貯留槽および硬化剤用貯留槽に接続されている。
【００１４】
主剤供給路１８および硬化剤供給路２４は、主剤１４および硬化剤２２を塗装機１６側に圧送する第１および第２ギヤポンプ３４、３６と、前記第１および第２ギヤポンプ３４、３６の上流側に配置され、該第１および第２ギヤポンプ３４、３６に供給される前記主剤１４および前記硬化剤２２を所定圧に制御する第１および第２圧力制御弁３８、４０とを備えている。第１および第２ギヤポンプ３４、３６には、第１および第２サーボモータ４２、４４が連結されている。
【００１５】
主剤供給路１８および硬化剤供給路２４の出口側には、トリガ弁４６ａ、４６ｂとドレン弁４８ａ、４８ｂとが接続され、前記主剤供給路１８および前記硬化剤供給路２４には、前記トリガ弁４６ａ、４６ｂを介して塗装機１６内に設けられた二重管ノズル４９を構成する内管５０および外管５２が開閉可能に連結される。
【００１６】
図２に示すように、塗装機１６は、ケーシング５４内に組み込まれるエアモータ５６を備え、このエアモータ５６を介して回転駆動される円筒状回転軸５８が、前記ケーシング５４内で軸受５９を介して回転自在に支持される。回転軸５８の先端には、回転霧化頭６０が取り付けられており、この回転霧化頭６０の内壁面６２にハブ部材６４が取り付けられる。
【００１７】
回転軸５８内には、内管５０と外管５２とが同軸的に配置されて二重管ノズル４９を構成するとともに、前記内管５０の先端部５０ａが前記外管５２の先端部５２ａよりも前方に所定の長さだけ突出している。内管５０内には硬化剤通路６６が設けられ、この硬化剤通路６６が硬化剤供給路２４に連通可能である。内管５０と外管５２の間には主剤通路６８が設けられ、この主剤通路６８が主剤供給路１８に連通可能である。
【００１８】
図３に示すように、内管５０の先端部５０ａには、硬化剤通路６６に連通し、前記先端部５０ａの前方（矢印Ｈ方向）に向かって徐々に拡径するテーパ孔を形成するためのテーパ面７０が設けられる。このテーパ面７０と二重管ノズル４９の軸線Ｏとのなす角度α１゜は、硬化剤２２を内管５０から回転霧化頭６０内に放出するための液剤放出角度である。先端部５０ａの外周面部には、前方に向かって徐々に大径となる円錐部７２が膨出形成されており、この円錐部７２の外表面７２ａと軸線Ｏとのなす角度α２゜は、主剤１４を回転霧化頭６０内に放出するための液剤放出角度である。
【００１９】
硬化剤２２を放出するための角度α１゜は、主剤１４を放出するための角度α２゜よりも大きな角度に設定されており、本実施形態では、角度α１゜が４５゜に設定されるとともに、角度α２゜が３０゜に設定されている。なお、外管５２の先端部５２ａは、前方に向かって拡径するテーパ形状を有している。
【００２０】
図１に示すように、塗装機１６には、第３および第４洗浄弁７４、７６が設けられるとともに、前記塗装機１６にドレン管路７８ａ、７８ｂが接続される。ドレン弁４８ａ、４８ｂには、同様にドレン管路８０ａ、８０ｂが接続されている。
【００２１】
このように構成される塗装装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２２】
まず、第１および第２色替え弁機構１２、２０において、例えば、切り換え弁２８ａ、３２ａを開放することにより、所定の塗料に対応する主剤１４および硬化剤２２が、第１および第２色替え弁機構１２、２０から主剤供給路１８および硬化剤供給路２４に圧送される。
【００２３】
その際、第１および第２ギヤポンプ３４、３６は、第１および第２サーボモータ４２、４４を介して駆動制御されており、前記第１および第２ギヤポンプ３４、３６を介して主剤供給路１８および硬化剤供給路２４の下流側にそれぞれ所定量の主剤１４および硬化剤２２が圧送される。さらに、主剤１４および硬化剤２２は、トリガ弁４６ａ、４６ｂの開放作用下に、主剤通路６８および硬化剤通路６６に供給される（図１参照）。
【００２４】
一方、塗装機１６では、図２に示すように、エアモータ５６の作用下に回転軸５８が軸受５９に支持された状態で回転駆動され、この回転軸５８に一体的に取り付けられている回転霧化頭６０が回転している。
【００２５】
この場合、本実施形態では、図３に示すように、内管５０内に設けられている硬化剤通路６６の先端側に、テーパ面７０を介し軸線Ｏに対して角度α１゜を有する硬化剤２２の放出角度が設定されるとともに、主剤通路６８の先端側に、円錐部７２を介し軸線Ｏに対して角度α２゜を有する主剤１４の放出角度が設定され、前記角度α１゜が前記角度α２゜よりも大きな角度を有している。
【００２６】
このため、図４に示すように、硬化剤通路６６の先端側から放出される硬化剤２２と、主剤通路６８の先端側から放出される主剤１４とは、二重管ノズル４９の先端近傍で、直接、空中混合した状態で、回転霧化頭６０内に供給される。これにより、回転霧化頭６０の回転作用下に、この回転霧化頭６０から図示しない被塗装物に霧化吐出される塗料は、主剤１４および硬化剤２２が所望の混合状態（混合比）で確実に混合されており、常時、安定した塗装品質を得ることができるという効果がある。
【００２７】
さらに、本実施形態では、二重管ノズル４９を構成する内管５０内に設けられた硬化剤通路６６に硬化剤２２が供給されるとともに、前記内管５０と外管５２との間に設けられた主剤通路６８に主剤１４が供給されている。ここで、主剤１４は、例えば、アクリル、ウレタン、ポリエステルウレタン、あるいはアクリルウレタン等が用いられており、空気や水分に触れても粘度変化が起こり難い。一方、硬化剤２２は、例えば、イソシアネートが用いられており、空気や水分に触れると短時間で硬化してしまう性質を有している。
【００２８】
従って、二重管ノズル４９の内側通路に主剤１４を供給するとともに、この二重管ノズル４９の外側通路に硬化剤２２を供給する構造では、特に、内管５０の先端部５０ａに硬化剤２２が付着して硬化し、前記硬化剤２２の吐出量や吐出方向が変動して塗装被膜の品質が安定しないおそれがある。
【００２９】
そこで、本実施形態では、内管５０内に硬化剤２２を供給する一方、この内管５０と外管５２との間に主剤１４を供給することにより、前記内管５０の先端部５０ａの外表面に硬化剤が付着して硬化することがなく、安定した塗装処理を有効に維持することができるという利点が得られる。
【００３０】
ところで、塗装機１６による塗装が一旦終了し、次の塗装が開始されるまでの間隔が比較的長い場合には、二重管ノズル４９の洗浄作業が行われる。すなわち、主剤１４および硬化剤２２の供給が停止された後、第２色替え弁機構２０において、第２洗浄弁３０が開放されて洗浄液が硬化剤供給路２４に送られる。その際、第１ギヤポンプ３４が停止される一方、第２ギヤポンプ３６が駆動されており、硬化剤供給路２４に洗浄液が圧送されて塗装機１６を構成する硬化剤通路６６に前記洗浄液が導入される。この洗浄液は、硬化剤通路６６を流れることによって内管５０の内面を洗浄した後、回転霧化頭６０の先端から排出される。
【００３１】
次いで、二重管ノズル４９の洗浄が行われた後、第２色替え弁機構２０において第２洗浄弁３０が閉塞される一方、例えば、切り換え弁３２ａが開放される。このため、第２ギヤポンプ３６の作用下に、硬化剤２２が硬化剤供給路２４に圧送されて充填作業が行われる。そして、硬化剤２２の充填が終了した後、第１および第２ギヤポンプ３４、３６の駆動作用下に、主剤通路６８に主剤１４が供給されるとともに、硬化剤通路６６に硬化剤２２が供給され、前記主剤１４と前記硬化剤２２とが、直接、空中混合された状態で回転霧化頭６０内に供給される。従って、主剤１４と硬化剤２２とが十分に混合され、被塗装物（図示せず）に対して所望の塗装作業が再開される。
【００３２】
なお、本実施形態では、第２色替え弁機構２０を構成する第２洗浄弁３０により内管５０の外面を洗浄しているが、これに限定するものではなく、例えば、第３洗浄弁７４を介して前記内管５０の内面を洗浄することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、二重管ノズル４９の内側通路（硬化剤通路６６）に硬化剤２２を供給する一方、この二重管ノズル４９の外側通路（主剤通路６８）に主剤１４を供給しているが、これとは逆に、内側通路に前記主剤１４を供給するとともに、外側通路に前記硬化剤２２を供給するようにしてもよい。その際、内管５０からの液剤放出角度が、この内管５０と外管５２との間隙からの液剤放出角度よりも大きな角度に設定されることにより、主剤１４と硬化剤２２とを十分に混合した状態で、回転霧化頭６０内に供給することができる。これにより、主剤１４および硬化剤２２の混合状態を確実に維持して、高品質な塗装作業が効率的に遂行されることになる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る２液混合塗装装置では、液剤である主剤と硬化剤がそれぞれ個別に供給される二重管ノズルを備えるとともに、前記二重管ノズルを構成する内管からの液剤放出角度が、前記内管と外管との間隙からの液剤放出角度よりも大きな角度に設定される。これによって、主剤と硬化剤とは、直接、空中混合された状態で回転霧化頭内に供給される。
【００３５】
このため、簡単な構成で、主剤と硬化剤との混合状態を有効に向上させるとともに、所望の混合比で被塗装物に塗料を霧化吐出することができ、高品質な塗装作業が効率的に遂行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る２液混合塗装装置の概略構成説明図である。
【図２】前記塗装装置を構成する塗装機の要部断面説明図である。
【図３】前記塗装機を構成する二重管ノズルの説明図である。
【図４】図３に示す二重管ノズルの動作説明図である。
【図５】従来技術に係る２液混合塗装装置を構成する塗装機の断面説明図である。
【符号の説明】
１０…２液混合塗装装置              １２…第１色替え弁機構
１４…主剤                          １６…塗装機
１８…主剤供給路                    ２０…第２色替え弁機構
２２…硬化剤                        ２４…硬化剤供給路
２６、３０、７４、７６…洗浄弁
２８ａ〜２８ｄ、３２ａ〜３２ｉ…切り換え弁
４９…二重管ノズル                  ５０…内管
５０ａ、５２ａ…先端部              ５２…外管
５４…ケーシング                    ６０…回転霧化頭
６６…硬化剤通路                    ６８…主剤通路
７０…テーパ面                      ７２…円錐部
７２ａ…外表面
【図１】
0004494611.tif 000002
【図２】
0004494611.tif 000003
【図３】
0004494611.tif 000004
【図４】
0004494611.tif 000005
【図５】
0004494611.tif 000006