(57)【要約】【課題】  供給量が多い場合でも確実に塗料を微粒化して塗装することができ、また、管状回転軸に装着したまま回転霧化頭内部まで洗浄できるようにする。【解決手段】  塗装機（１）に内蔵されたエアモータ（２）で高速回転駆動される管状回転軸（３）の先端に取り付けられる回転霧化頭（５）が、その背面側に形成されたフィードパイプ挿通用開口部（６）から正面側の霧化エッジ（６）に向って開放されたベルカップ（８）で形成され、フィードパイプ挿通用開口部（６）には塗料をベルカップ（８）に噴射させる旋回ノズルチップ（９）を配した。【選択図】図１
2007007506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアモータで高速回転駆動される管状回転軸の先端に回転霧化頭が取り付けられ、前記管状回転軸内に挿通されたフィードパイプを介して供給される塗料を回転霧化頭で霧化する塗装機において、
前記回転霧化頭が、その背面側に形成されたフィードパイプ挿通用の開口部から正面側の霧化エッジに向って開放されたベルカップで形成され、前記開口部にはフィードパイプから供給された塗料をベルカップ内に噴射させる旋回ノズルチップが配されたことを特徴とする塗装機。
【請求項２】
前記ベルカップには、前記ノズルチップから飛散された塗料を受ける第一リム面と、前記第一リム面を流下する塗料を一時貯留させるためにベルカップの中心側に向って突出形成した環状堰と、該環状堰から溢れ出た塗料を先端の霧化エッジへ向って展延させる第二リム面が形成された請求項１記載の塗装機。
【請求項３】
塗装機に内蔵されたエアモータで高速回転駆動される管状回転軸の先端に取り付けられ、前記管状回転軸内に挿通されたフィードパイプを介して供給される塗料を霧化する回転霧化頭において、
前記回転霧化頭が、その背面側に形成されたフィードパイプ挿通用の開口部から正面側の霧化エッジに向って開放されたベルカップで形成され、
前記開口部にはフィードパイプから供給された塗料をベルカップ内に噴射させる旋回ノズルチップが配されたことを特徴とする回転霧化頭。
【請求項４】
前記ベルカップには、前記ノズルチップから飛散された塗料を受ける第一リム面と、前記第一リム面を流下する塗料を一時貯留させるためにベルカップの中心側に向って突出形成した環状堰と、該環状堰から溢れ出た塗料を先端の霧化エッジへ向って展延させる第二リム面が形成された請求項３記載の回転霧化頭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速回転駆動される回転霧化頭に塗料を供給して霧化させる回転霧化式の塗装機及びその回転霧化頭に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の回転霧化式の塗装機３１を示し、内蔵されたエアモータ３２の管状回転軸３３に挿通されたフィードパイプ３４から供給される塗料が，その先端に取り付けられた回転霧化頭３５で回転霧化される。
この回転霧化頭３５は、アウターベル３６とその内側に設けられるインナーベル３７とを備え、インナーベル３７の背面側にフィードパイプ３４から供給される塗料を一時貯留する塗料室３８が形成され、インナーベル３７の外周縁には塗料室３８からの内周面に沿って多数の塗料流出孔３９…が形成され、インナーベル３７の正面側には塗料流出孔３９…から流出した塗料を液膜状に展延させるリム面４０が形成され、その先端に塗料を霧化させる霧化エッジ４１が形成されている。
【特許文献１】特開平８−１５５３４８号公報
【０００３】
アウターベル３６の内面にはインナーベル装着部４２が形成され、外周縁に沿って塗料吐出孔３９…が形成されたインナーベル３７が装着部４２に嵌め込まれてアウターベル３６に固定されている。
したがって、フィードパイプ３４から供給された塗料は、塗料室３８で遠心力の作用を受け、その周面に貫通形成された塗料流出孔３９から遠心力によりアウターベル３６のリム面４０に流出して液膜状に流れ、その先端の霧化エッジ４１で回転霧化される。
【０００４】
ところで、価格競争の激しい自動車その他の工業製品においては、生産コストの低減がより一層求められており、自動車の塗装ラインにおいても一台あたりの塗装時間の短縮が求められている。
例えば、従来の塗装機の塗料の供給量が２００〜２５０ｃｃ／ｍｉｎ程度であった場合に、塗料噴霧開始から塗料噴霧停止までのタクトタイムを１／３程度に短縮して同程度の厚さの塗膜を形成しようとすると、６００〜７００ｃｃ／ｍｉｎ程度で塗料を供給する必要がある、
【０００５】
しかしながら、このような供給量で塗料を供給すると、従来の塗装機３１ではインナーベル３７の周囲に形成された塗料流出孔３９…が詰まって塗料室３８に塗料が充満してしまい、さらに供給しつづけると逆流するおそれがある。
また、回転霧化頭３５は、インナーベル３７が万が一にもアウターベル３６から脱け落ちることのないように強固に嵌め込まれて形成されているので、通常はこれを分解することができない。
したがって、インナーベル３７内に残留塗料が固着して通常洗浄では落ちない場合には、回転霧化頭３５を管状回転軸３３から取り外して、塗料室３８を背面側から洗浄しなければならないという面倒があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、供給量が多い場合でも確実に塗料を微粒化して塗装することができ、また、管状回転軸に装着したまま回転霧化頭内部まで洗浄できるようにすることを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明は、エアモータで高速回転駆動される管状回転軸の先端に回転霧化頭が取り付けられ、前記管状回転軸内に挿通されたフィードパイプを介して供給される塗料を回転霧化頭で霧化する塗装機において、前記回転霧化頭が、その背面側に形成されたフィードパイプ挿通用の開口部から正面側の霧化エッジに向って開放されたベルカップで形成され、前記開口部にはフィードパイプから供給された塗料をベルカップ内に噴射させる旋回ノズルチップが配されたことを特徴としている。
【０００８】
なお、本明細書及び特許請求の範囲中、「塗料」というときは本来の塗料のみならず、塗油材や接着剤のように被塗面状にコーティング膜を形成する全ての液状コーティング材料を含む概念とし、「塗装」というときは広くそのような液状コーティング材料を被塗面に対して噴霧すること含む概念とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ベルカップに形成されたフィードパイプ挿通用の開口部に旋回ノズルチップが設けられているので、フィードパイプから供給された塗料はノズルチップによりベルカップ内に噴射される。
ベルカップ内面に付着した塗料は、遠心力により展延され先端側へ流下して霧化エッジへ達したときに回転霧化されることになる。
したがって、塗料の供給量が多い場合も、ベルカップ内面を展延する塗料の液膜が厚くなることはあっても、塗料が被塗面に向って噴出されたり、液状のままボタ落ちすることはなく、液膜の状態で霧化エッジに達するので、確実に微粒化される。
【００１０】
ここで、請求項２に記載されたように、ベルカップ内面に環状堰を形成すれば、ノズルチップから噴射された塗料が第１リムに付着して流下し、環状堰に貯留される。このとき、塗料には遠心力が作用しているので、その全周にわたって同じ深さで塗料が貯留されることとなる。そして、環状堰内に次々と塗料が流入して、容量をオーバーすると塗料が環状堰から溢れ出し、第二リム面を流下する。
この場合も、環状堰の全周から均一に溢れ出すので、第二リム面上には全周にわたって同じ厚さの液膜が形成され、これが霧化エッジへ達したときにより均一に微粒化される。
【００１１】
また、回転霧化頭は、背面側に形成されたフィードパイプ挿通用の開口部から正面側の霧化エッジに向って開放されたベルカップで形成されており、その内部を仕切るインナーベルが設けられていないので、環状回転軸に装着したままの状態で、その正面側から内部をきれいに洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本例では、供給量が多い場合でも確実に塗料を微粒化して塗装することができ、また、管状回転軸に装着したまま回転霧化頭内部まで容易に洗浄するという課題を解決するため、回転霧化頭となるベルカップのフィードパイプ挿通用開口部に塗料をベルカップ内周面に噴射させる旋回ノズルチップを配した。
【００１３】
図１は本発明に係る塗装機及びその回転霧化頭の一例を示す説明図、図２（ａ）及び（ｂ）は旋回ノズルチップの一例を示す斜視図及び一部切欠斜視図、図３はその側面図、図４はその断面図である。
【００１４】
図１に示す塗装機１は、内蔵されたエアモータ２の管状回転軸３の先端に、その回転軸３内に挿通されたフィードパイプ４から供給された塗料を霧化する回転霧化頭５が設けられて形成されている。
この回転霧化頭５は、その背面側に形成されたフィードパイプ挿通用開口部６から正面側先端の霧化エッジ７に向って開放されたベルカップ８で形成され、フィードパイプ挿通用開口部６には、フィードパイプ４から供給された塗料をベルカップ８内に向って回転軸３と略直交する方向に噴射させる旋回ノズルチップ９が配されている。
【００１５】
また、ベルカップ８には、前記ノズルチップ９から飛散された塗料を受けて遠心力により展延させる第一リム面１０と、該第一リム面１０を流下する塗料を一時貯留させるためにベルカップ８の中心側に向って突出形成した環状堰１１と、該環状堰１１から溢れ出た塗料を先端の霧化エッジ７へ向って展延させる第二リム面１２が形成されている。
【００１６】
ノズルチップ９は、フィードパイプ４の先端を覆うように設けられる円筒キャップ１４の周面に回転フィン１５…が形成され、その周面がベルカップ８の第一リム面１０に対抗して配されている。
各フィン１５は、回転方向前端面Ｓ１から回転方向後方に向って先端が細くなる内側テーパ面Ｓ２及び外側テーパ面Ｓ３を有する略楔形に形成されている。
前端面Ｓ１は半径方向に対して僅かに後方へ傾斜して形成され、内側テーパ面Ｓ２は円筒キャップ１４の内周面１６からその接線に沿って外周面１７に延びるように形成され、外側テーパ面Ｓ３は円筒キャップ１４の外周面１７で形成されている。
【００１７】
これにより、フィードパイプ４から供給された塗料は、回転霧化頭５と共にＲ方向に回転する旋回ノズルチップ９内に流入し、遠心力が作用する。
そして、回転フィン１５の内側テーパ面Ｓ２に付着した塗料には、遠心力Ｆ１と、遠心力Ｆ１により塗料が内側テーパ面Ｓ２に押し当てられるときの垂直抗力Ｆ２により、反回転方向へ飛び出す力Ｆ３が作用し、これにより、第一リム面１０に向って回転軸３と略直交する方向に噴射される。
【００１８】
また、回転フィン１５の間から遠心力により飛び出そうとする塗料は、高速回転している回転フィン１５の前端面Ｓ１にぶつかって前端面Ｓ１の回転により生ずる反力Ｆ４が生じ、この反力Ｆ４と遠心力Ｆ５により反回転方向へ飛び出す合力Ｆ６が作用し、これにより、第一リム面１０に向って回転軸３と略直交する方向に噴射される。
【００１９】
環状堰１１は、中心から堰先端までの長さ及びその半径方向深さが全周にわたって均一に形成されており、これにより、遠心力により第一リム面１０を流下する塗料が環状堰１１内に均一の深さに貯留され、さらに塗料が流入したときに全周から第二リム面１２に均一に溢れ出すようになっている。
【００２０】
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
まず、エアモータ２を起動するとベルカップ８及び旋回ノズルチップ９が一体となった回転霧化頭５が回転駆動され、次いで、フィードパイプ４から塗料を供給するとノズルチップ９内に流入し、回転フィン１５…によりベルカップ８の第一リム面１０に向って噴射される。
第一リム面１０に付着した塗料は遠心力により先端側へ流下し、環状堰１１に流入されて一時貯留され、さらに塗料が流入することにより環状堰１１の全周から第二リム面１２へ均一に溢れ出て均一の液膜が形成され、先端の霧化エッジ７で微粒化されて噴霧される。
したがって、塗料の供給量を多くしても、回転霧化頭５で目詰まりをしたり、被塗物に向って塗料が噴出されることなく、確実に微粒化されて噴霧されることとなり、塗装品質を低下させることなく、生産効率の向上を図ることができる。
【００２１】
また、回転霧化頭５は正面側に開放されたベルカップ８で形成されており内部にインナーベルがなく、旋回ノズルチップ９もその周囲に回転フィン１５が形成されているだけで小径のノズル孔がないので、回転霧化頭５をメンテナンスする場合に、環状回転軸３に装着したままでも、その正面から第一及び第二リム面１０及び１２を簡単に洗浄することができる。
【００２２】
なお、上述の説明では、環状堰１１が形成されている場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限らず、環状堰１１を形成せずに第一リム面１０及び第二リム面１２を連続させて、あるいは、所定の角度をもって形成する場合であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上述べたように、本発明は、回転霧化式の塗装機の用途に適用することができ、特に吐出量の多い塗装機に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る塗装機及びその回転霧化頭を示す断面図。
【図２】旋回ノズルチップを示す斜視図及び一部切欠斜視図。
【図３】旋回ノズルチップの側面図。
【図４】旋回ノズルチップの断面図。
【図５】従来装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  塗装機
２  エアモータ
３  管状回転軸
４  フィードパイプ
５  回転霧化頭
６  フィードパイプ挿通用開口部
７  霧化エッジ
８  ベルカップ
９  旋回ノズルチップ
１０  第一リム面
１１  環状堰
１２  第二リム面
１４  円筒キャップ
１５  回転フィン
【図１】
2007007506.tif 000003
【図２】
2007007506.tif 000004
【図３】
2007007506.tif 000005
【図４】
2007007506.tif 000006
【図５】
2007007506.tif 000007