JPH0367746B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電吹付塗装装置、更に詳しくは、、
粉末塗装材料用のための機械的なそらせ手段を必
要としない静電粉末塗装吹付（スプレ）ガンのノ
ズル組立体に関する。

産業的な仕上過程では物品に粉末塗装材料を塗
布するエポキシ、ポリエステルまたはポーセレン
の原料のような粉末塗装材料を加圧空気によつて
塗装ガンに運び、このガンからスプレの形で分配
し、粒子の形で物品に向かつて流出させる。塗装
材料をガンから分配するとき、粒子に電荷を与
え、接地電位に保持されている物品に静電気的に
吸引されるようにしている。塗装後、物品をオー
ブンに移し、粉末塗装材料を物品表面に焼き付け
る。ガンから分配される塗装材料は粒子の形をし
ており、塗装材料を広がつたスプレパターンにし
て物品の表面を均一かつなめらかに広く覆うよう
にする必要がある。

公知の静電粉末塗装材料スプレガンでは、機械
的なデフレクタ（そらせ手段）がガンのノズル端
に装着してある。このそらせ手段は、ガンから流
出している塗装材料の流れの中に突出しており、
この塗装材料を円錐形のスプレパターンにかえ
る。すなわち、そらせ手段はガンから噴出してい
る粉末塗装材料に衝突し、それを半径方向外向き
にそらせて円錐形スプレパターンを形成するので
ある。しかしながら、先に述べたように、粉末塗
装材料は粒子の形をしており、塗装材料の衝突す
るガンの部分を激しく摩耗させる。さらに、塗装
材料は加圧空気で運ばれるので、ノズル部分に対
する塗装材料の作用は砂吹きと似たものとなる。
したがつて、機械的なそらせ手段を硬い材料（た
とえばセラミツク）で作つたとしても、急激に摩
耗することになる。機械的なそらせ手段に伴う別
の問題として、そらせ手段に衝突する塗装材料が
その表面に蓄積し易いことがある。粉末塗装材料
がある量蓄積すると、塗装材料のかたまりがはが
れ落ちて加工片に当たり、仕上げを損うことがあ
る。これは、ガンを加工片の上方に塗着した場合
には特にいえることである。

本発明の主な目的は、粉末塗装材料の円錐形ス
プレパターンを形成するのに機械的なそらせ手段
を必要としない静電粉末塗装装置を提供すること
にある。

本発明の別の目的は、粉末塗装材料を均一に細
かく霧化することができ、かつガンの前部に塗装
材料が積層するのを防ぐことのできる静電粉末塗
装装置を提供することにある。

本発明のまた別の目的は、粉末塗装材料のスプ
レパターンを遠隔調節することができる静電粉末
塗装装置を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、構造がコンパクト
で簡単であり、製作、保守および修理が容易であ
る静電粉末塗装装置を提供することにある。

本発明のこれらのおよび他の目的は、新規で独
特な構成要素の組合わせを有し、円錐形スプレパ
ターンを形成するのになんら機械的な粉末塗装材
料用のそらせ手段を必要としない静電粉末塗装装
置を提供することによつて達成される。

本発明の好ましい態様によれば、粉末塗装材料
スプレガンは高電圧通路を設けたバレルと、その
前方の開放端に装着したノズル組立体とを包含す
る。これらバレル及びノズル組立体は非導電性の
材料（たとえば絶縁性プラスチツク）で作つてあ
る。バレルの壁には孔が設けてあり、これらの孔
は加圧気体（たとえば空気）の源および流動化し
た粉末塗装材料の源に接続してある。ノズル組立
体はガンのバレルとほぼ軸線方向に整合してお
り、バレルの中央部にスリーブが装着してあり、
このスリーブの長手方向軸線がバレルの中心軸線
上にある。このスリーブは前後両端で開放してお
り、その後端がバレルの壁を通して加圧空気源と
連絡している。加圧空気はスリーブの内面に沿つ
て流れてほぼ中心軸線方向の空気流となり、スリ
ーブの前方の開放端から環状に流出する。ノズル
がバレルの開放端に装着されてスリーブを囲んで
おり、このスリーブとともに粉末塗装材料用の環
状流路を構成している。この流路は加圧空気用の
流路を囲んでいる。

気体そらせキヤツプがスリーブの開放端からや
や前方に融てて装着してある。スリーブの前端か
ら流出する加圧空気はこのキヤツプと衝突して半
径方向外向きにそらされる。このそらされた加圧
空気はノズルから流出している粉末塗装材料と衝
突してこれを霧化し、円錐形のスプレパターンに
する。ノズル組立体の前端の外でスリーブの中心
から電極が吊り下がつている。この電極の後端は
バレルの高電圧通路に接続してあり、ガンから流
出している塗装材料を静電気的に荷電する。

作動時には、流動化した粉末塗装材料はガンの
バレルの壁を通つて流入し、ノズルの前端からほ
ぼ環状のパターンで流出する。そらせ用の加圧空
気はノズル組立体の中心から流出して、そらせキ
ヤツプと衝突する。このキヤツプは空気を半径方
向外向きにそらせる。半径方向外向きに流れた空
気は、ノズル組立体から流出する粉末塗装材料と
衝突し、所望の円錐形スプレパターンを形成す
る。

本発明によれば、空気そらせ用キヤツプは粉末
塗装材料の流路内には位置しておらず、したがつ
て、塗装材料と衝突することがなく、この部分の
摩耗はない。さらに、加圧空気は絶えずノズルか
ら塗装材料を払拭しており、ガンの前部に塗装材
料が積層するのを防ぐ。さらにまた、空気圧力は
遠隔制御することができ、所望のスプレパターン
を発生させることができる。本発明のノズルは、
粉末塗装材料の細かく霧化した均一な円錐形のパ
ターンを発生するのに非常に効果がある。

さらに、ノズル組立体は比較的少ない簡単な部
品で構成してあるので、製造上も有利である。ま
た、部品の保守および修理あるいは交換もしやす
い。

本発明の他の目的および利点は添付図面に関連
した以下の詳細な説明から明らかとなろう。

第１図に示すガン１０は、加圧空気流を流動化
した粉末塗装材料の流れと衝突させて粉末塗装材
料を霧化し、所望の円錐形スプレパターンにする
形式の空気作動式静電粉末スプレガンである。

ガン１０は電気的に接地した金属製のハンドル
１１と、電気的に絶縁性のバレル１２と、その前
端にある電気的に絶縁性のノズル組立体１３とを
包含する。粉末塗装材料はホース１４を通つて外
部のタンク（図示せず）から圧力の下にガンに供
給される。ホース１４はバレル１２の壁を貫いて
いる孔１６に装着した取付具１５に連結する。粉
末塗装材料は加圧気体（たとえば空気）によつて
流動化され、ホース１４を通して圧力の下にガン
まで運ばれる。バレル１２の壁を貫いて第２の孔
１８が設けられており、この孔には取付具２０が
装着してある。この取付具２０には、加圧空気源
と連絡する空気ホース２２が取付けてある。

ハンドル１１は、たとえばアルミニウムを鋳造
して作つてあり、電気的に接地してある。ガン１
０には、外部の電源（図示せず）からケーブル２
４を通して高電圧が印加されている。この電圧
は、通常30ないし90キロボルトである。ケーブル
２４はハンドル１１の台じりに入り、ハンドル１
１を通つてバレル１２に通じている。バレル内に
おけるケーブル２４の端は導電性ボタン２６とな
つている。このボタン２６と抵抗器３０との間に
は導電性のばね２８が圧縮されている。このばね
はケーブル２４の端部と抵抗器３０との間に電気
接続を行なうのに役立ち、アークを防ぐために絶
縁性のグリースに埋込んでもよい。90キロボルト
までの電圧で作動するように設計した実際のガン
では、抵抗器３０の抵抗値は175メガオームであ
るが、ケーブルを通して供給される電圧に応じて
変えてもよい。抵抗器３０には電極３２の一端が
取付けてあり、電極の他端はノズル組立体１３か
ら突出している。抵抗器３０およびばね２８を通
して電源に接続している電極３２は、ノズル組立
体から流出する粉末塗装材料を荷電する。

ハンドル１１は磁気スイツチ３１を装着した引
金２９を包含する。この引金を引くと、ハンドル
１１の台じりから延びるケーブル３３を介して電
源をオン・オフする制御器を磁気スイツチが作動
させて粉末塗装材料を流動化し、ホース１４を通
してガンにそれを運ぶ塗装材料用のポンプへの空
気源、およびホース２２を通してガンにそらせ用
の加圧空気を送るポンプを作動させる。しかしな
がら、塗装材料がガンに供給されていないときで
もノズルを通して空気を連続的に流すようにして
もよい。この空気の連続流はノズル組立体１３か
ら残留した粉末塗装材料を払拭しノズル構成要素
に塗装材料が積層するのを防止する。さらに、空
気の圧力を調整できるように制御弁を設けてもよ
い。このようにして、空気圧力を変えることによ
つて塗装材料の円錐形スプレの形を簡単に変える
ことができる。

第２図からわかるように、ノズル組立体１３は
電気的に絶縁性の材料で作つた環状の支持部材３
４を包含する。この支持部材３４はその後端３６
でバレル１２内に支えられており、その前端に
は、小径部３８、大径部３９及び小径の前方部４
０が設けてあり、これらすべて後端３６の前方に
延びている。後端３６は環状の空所４２を包含
し、孔４４が前方に延びた部分３８，３９，４０
の中心を通つて延びており、この孔の軸線はバレ
ル１２の中心軸線上にある。抵抗器３０は支持部
材３４の後端３６にある空所４２にすべり込ませ
てあり、荷電用電極３２が孔４４を通つて延び、
その前方端４０から突出している。

管状スリーブ４６が支持部材３４の小径部３８
上に摺動自在に支持されている。第３図でわかる
ように、支持部材３４の小径部３８はその両側面
に一対に平坦部４８を備えており、スリーブ、平
坦部４８及び支持部材３４の小径部３８によつて
構成される流路５０を通してスリーブ４６に沿つ
て加圧空気を流せるようになつている。この流路
はバレルおよびノズル組立体の中心に沿つて延び
ており、その開放端５２が環状空気流路５３を形
成している。スリーブ４６はバレルの前端５４に
すべり込ませてあり、またスリーブ４６の外面と
バレル１２との間にＯリングシール５６が設けて
あり、孔１８を通つてバレル１２に入つた加圧空
気がスリーブの外側に沿つてもれるのを防止して
いる。このようにして、孔１８を通つてバレルに
入つた加圧空気は流路５０に向けられ、加圧空気
の環状流の形でスリーブ４６の開放端５２から流
出する。

ノズル５８がバレル１２の前方の開放端に装着
してある。このノズルは中心の貫通孔６０を包含
し、この貫通孔にスリーブの前端５２が挿通して
ある。ノズル５８の内面はスリーブ４６の外面と
ともに環状の流路６２を構成しており、バレルの
壁に設けた孔１６を通してノズル組立体１３に入
つた流動粉末塗装材料がこの流路６２を通つてノ
ズルから流出する。粉末塗装材料はノズル組立体
の中心空気通路５３から流出する加圧空気を囲ん
だ環状の流れとなつてノズル５８から噴出する。

支持部材３４の前方端４０には気体そらせキヤ
ツプ６４が装着してあり、このキヤツプはスリー
ブ４８の前方の開放端５２からやや前方に配置し
てある。そらせキヤツプは軸線方向と直交する表
面６６を包含し、スリーブ４６の開放端５２から
流出する加圧空気の環状流がこの表面に衝突す
る。この表面６６はこの空気流の方向をノズル組
立体の中心に沿つた軸線方向から360度パターン
で半径方向外向きの方向に変える。

第４図には、ノズル組立体１３に入つた後そこ
を流れる加圧空気の流れが実線矢印で示してあ
り、塗装材料の流れが二重矢印で示してある。こ
れからわかるように、加圧空気はバレル１２の壁
に設けた孔１８を通つてガンに入り、流路５０を
通つて流れ、スリーブ４６の開放端５２に設けた
環状の空気通路５３から流出する。

開放端５２から流出した加圧空気はそらせキヤ
ツプ６４の表面６６と衝突し、半径方向外向きに
90度転向させられる。塗装材料はバレル１２の壁
に設けた孔１６を通つてノズル組立体に入り、ス
リーブ４６の外側に沿つて流れ、環状の流路６２
から流出する。加圧空気によつて運ばれている塗
装材料がノズル５８から流出したとき、加圧空気
の外向きの流れと衝突し、細かく霧化されるとと
もに、均一な円錐形のパターンにされる。ノズル
５８は外向きかつ前方に流れる円錐形の塗装材料
流れを方向付けるための円錐面６８を包含する。

霧化された粉末塗装材料はノズル組立体１３か
らそらせキヤツプ６４を通つて突出する電極３２
によつて荷電される。そらせキヤツプ６４の外径
はスリーブ４６の外径とほぼ同じである。したが
つて、このキヤツプは粉末塗装材料の流れの中に
存在せず、摩耗を受けることもいない。さらにノ
ズル組立体１３内の塗装材料はスリーブ４６の外
面に沿つて軸線方向に流れるので、塗装材料があ
る角度でガンに入り、スリーブに沿つて軸線方向
に転向する部分を除いて、スリーブの摩耗は最少
限に迎えられる。そして、必要ならば、ノズルは
外にすべらせるだけでバレルの開放端から容易に
取り外すことができ、スリーブも、支持部材３４
の前方端４０の外にそらせキヤツプをすべらせ、
スリーブ４６を小径部３８から抜き出すことによ
つて容易に取り外して交換することができる。

先に延べたように、バレル１２およびノズル組
立体１３はほとんど導電性のない材料（たとえば
テフロン（商標名）で作つてある。

以上、本発明を静電粉末塗装スプレガンに応用
した実施例について説明してきたが、静電荷電電
極を用いないスプレガンにも本発明を同様に応用
できる。さらに、塗装材料そらせ用の気体として
空気を用いた実施例について説明したが、他の気
体も用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静電粉末塗装装置（スプ
レガン）の一部断面側面図である。第２図は第１
図に示す静電粉末スプレガンの前端の横断面図で
ある。第３図は第２図の３−３線に沿つた横断面
図である。第４図は第２図のノズルに出入りする
加圧空気および流動した粉末塗装材料の流路を示
す第２図の拡大図である。 〔主要部分の符号の説明〕、１０……スプレガ
ン、１１……ハンドル、１２……バレル、１３…
…ノズル組立体、３４……支持部材、４６……管
状スリーブ、５８……ノズル、６２……環状流
路、６４……空気そらせキヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 目的物を粉末スプレで塗装する装置におい
   て、 加圧気体源に接続されてその中央部から加圧気
   体流を流出するバレルと、 該バレルを囲んで該バレルとともに前記中央の
   加圧気体流を円形状に囲む粉末塗装材料用流路を
   形成するとともに、該粉末塗装材料用流路を通し
   て流動化した粉末塗装材料を流出するために加圧
   された粉末塗装材料の源と連通されたノズルと、 前記中央の加圧気体流を外向きにそらせるそら
   せ手段であつて、前記粉末塗装材料用流路内に伸
   びておらず、その外径寸法は前記粉末材料用流路
   の内径寸法よりも小さくされ、加圧気体をその背
   面側にある前記ノズルの円錐面に向かつて外向き
   にそらせ、加圧気体によつて粉末塗装材料を前記
   ノズルの円錐面に沿つて案内して、粉末塗装材料
   の円錐形のスプレパターンを形成するように、前
   記ノズルに対して配置されているそらせ手段と、 を含むことを特徴とする静電粉末塗装装置。 ２ 前記バレルは両端が開いた管状のスリーブを
   含み、該スリーブの一方の開放端から流入した加
   圧気体が前記スリーブの内面に沿つて軸線方向に
   流れ、反対側の開放端から流出する特許請求の範
   囲第１項に記載の静電粉末塗装装置。 ３ 加圧気体が前記スリーブの反対側の開放端か
   ら環状パターンで流出する特許請求の範囲第２項
   に記載の静電粉末塗装装置。 ４ 前記そらせ手段は前記スリーブの反対側の開
   放端から隔つた気体そらせキヤツプを包み、該気
   体そらせキヤツプが加圧気体の流れを半径方向外
   向きにそらせる特許請求の範囲第２項に記載の静
   電粉末塗装装置。 ５ 前記粉末塗料材料に静電荷を与える帯電電極
   を含む特許請求の範囲第１項に記載の静電粉末塗
   装装置。 ６ 静電粉末塗装吹付ガンであつて、粉末塗装材
   料を流出しかつ帯電されている前方の開放端を有
   するバレルと、該バレルの壁を貫きガンから流出
   する流動化された粉末塗装材料の源に接続された
   第１の通路と、前記バレルの壁を貫き加圧気体の
   源に接続される第２の通路と、高電圧の電源に接
   続される高電圧電気通路と、を有する静電粉末塗
   装吹付ガンにおいて、 前記バレル内に軸線方向に装着され前記バレル
   の開放端から外方に突出する前端を有する管状の
   支持部材と、 該支持部材を囲み、該支持部材とともに中心軸
   線方向に伸びかつ前記第２の通路と連通する気体
   通路を構成し、加圧気体が流出する前記バレルの
   開放端で終端するスリーブと、 前記バレルの開放端に装着され前記スリーブの
   少なくとも一部を囲むノズルであつて、前記スリ
   ーブとともに気体通路を取り囲みかつ粉末塗装材
   料が流出する前記第１通路と連通する管状の粉末
   塗装材料用流路を構成するノズルと、 前記支持部材の前端に装着されて前記スリーブ
   の開放端から隔つたそらせ面を有する気体そらせ
   キヤツプであつて、その外径は前記粉末塗装材料
   用通路の内径よりも小さく、前記粉末塗装材料用
   流路内に突出しておらず、加圧気体の半径方向外
   向き流によつて粉末塗装材料を前記ノズルの円錐
   面上に沿つて案内して、前記ノズルから吐出する
   粉末塗装材料の円錐形スプレパターンを形成する
   ように、前記ノズルに対して位置している気体そ
   らせキヤツプと、 前記支持部材内に設けられ、その一端が前記支
   持部材の前端から前記気体そらせキヤツプを越え
   て突出し、その他端が前記高電圧電気通路に接続
   されている帯電電極と、 を有するノズル組立体を含むことを特徴とする静
   電粉末塗装吹付ガン。 ７ 前記スリーブが前記支持部材の一部によつて
   支持され、該一部はその表面に一対の平坦部を有
   し、該平坦部は加圧気体の前記スリーブ内への流
   入及び前記スリーブに沿つた流れを与える特許請
   求の範囲第６項記載の静電粉末塗装吹付ガン。 ８ 加圧気体が前記スリーブの開放端から環状の
   流れとして流出し、360度のパターンで半径方向
   外向きにそらされる特許請求の範囲第６項記載の
   静電粉末塗装吹付ガン。 ９ 前記ノズルを通る加圧気体の流れを粉末塗装
   材料の流れと無関係に制御する制御手段を含み、
   前記ノズルへの粉末塗装材料の供給を停止した後
   に、前記ノズル内の粉末塗装材料を気体で払拭で
   きる特許請求の範囲第６項記載の静電粉末塗装吹
   付ガン。