JPH0448820Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は１個の回転霧化頭を用いて色替を行な
いつつ順次異種色の塗料を被塗物に塗着する静電
塗装装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、静電塗装装置は回転霧化頭を高速回転
すると共に高電圧を印加し、該回転霧化頭の平滑
化面に塗料を供給してこれを帯電霧化し、この霧
化された帯電塗料粒子を被塗物との間に形成され
た電気力線に沿つて該被塗物に飛行塗着せしめる
ようになつている。

そして、ある塗色について塗装が終了したら、
次色の塗装を行う前に色替弁装置から回転霧化頭
までの塗料供給系路内及び回転霧化頭に付着した
前色塗料をエア、シンナを用いて洗浄する必要が
ある。このため、まずエアを用いて塗料供給系路
内の残存塗料を回転霧化頭から排出し、次にシン
ナを用いて塗料供給系路内や回転霧化頭の平滑化
面等を洗浄し、この行程を何回か繰返す。

この際、大量の前色塗料、シンナ等が廃液とし
て回転霧化頭から流出するが、この廃液が塗装ブ
ース内に飛散し、当該塗装ブース内を汚損しない
ように、回転霧化頭の周囲に洗浄用シユラウドを
軸方向に出没可能に設け、洗浄行程時には回転霧
化頭を囲むように該洗浄用シユラウドを前方に進
出させ、前色塗料、シンナ等をこの洗浄用シユラ
ウドで廃液として回収するようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

然るに、上記従来技術によるものは、洗浄行程
で回転霧化頭から流出する廃液を回収するための
洗浄用シユラウドをエアシリンダ等で軸方向に出
没可能に設ける構成となつているため、塗装行程
で後方に後退していた洗浄用シユラウドを洗浄行
程では前方に進出させ、洗浄終了後には再び後方
に後退させる必要がある。

この結果、洗浄行程で洗浄用シユラウドを軸方
向に出没させるべく、エアシリンダ等に制御用エ
アを給排してこれを作動するための所要時間が必
要となり、この分だけ洗浄時間が長くなつてしま
うという問題点がある。このため、コンベア等で
運ばれてくる被塗物の間隔を大きくしたり、また
コンベア速度を遅くしたりしなくてはならず、塗
装作業効率を低下させる原因となつていた。

本考案はこのような従来技術の問題点に鑑みな
されたもので、洗浄行程で出される前色塗料、シ
ンナ等の廃液の大部分は廃液タンクで回収し、そ
の後第３の塗料通路、ハブ部材から回転霧化頭に
スポツト的にエア、シンナを供給して、これらに
わずかに残つた前色塗料を洗浄することにより、
洗浄用シユラウドを不要とし、洗浄時間を短縮す
るようにした静電塗装装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本考案は、エア
モータによつて回転する回転軸と、該回転軸内に
同軸に設けられた内筒及び外筒と、該内筒内に形
成され、基端側がエア弁、シンナ弁及び複数の塗
料弁からなる色替弁装置に連なる第１の塗料通路
と、前記内筒と外筒との間に形成され、基端側が
廃液弁を介して廃液タンクに連なる第２の塗料通
路と、前記内筒と外筒の先端側において第１、第
２の塗料通路間を連通する連通孔と、前記内筒と
外筒の先端側に同軸に設けられ、第１の塗料通路
と連通する第３の塗料通路を軸方向に有する塗料
供給管と、前記内筒内に軸方向に挿通して設けら
れた弁軸を有し、該弁軸の基端側が弁アクチユエ
ータとなり、先端側が該塗料供給管の弁座に離着
座して第３の塗料通路を開閉する弁体となつた塗
料供給弁と、前記回転軸の先端側に固着され、内
周面に塗料平滑化面が形成され、該塗料平滑化面
に向け前記塗料供給管の先端が開口してなる回転
霧化頭とからなる静電塗装装置において、該回転
霧化頭の塗料平滑化面途中に設けられ、一側面は
前記塗料供給管の先端と対面した円錐状凸部が形
成された塗料供給面となり、他側面には軸中心部
に環状凹窪部が形成されたハブ部材と、該ハブ部
材の周辺部に多数個穿設され、前記塗料供給面か
らの塗料を回転霧化頭の平滑化面に流出せしめる
第１のハブ孔と、前記ハブ部材の中心部に円錐状
凸部側から環状凹窪部側に向け複数個穿設された
第２のハブ孔とから構成したことにある。

〔作用〕

洗浄行程で塗料供給弁を閉弁すると共に廃液弁
を開弁し、色替弁装置からエア、シンナを供給す
ると、前色塗料、シンナ等は第１の塗料通路、連
通孔、第２の塗料通路、廃液弁を介して廃液タン
クに回収される。次に塗料供給弁を開弁すると共
に廃液弁を閉弁し、色替弁装置からエア、シンナ
を第１の塗料通路、第３の塗料通路を介して回転
霧化頭にスポツト的に供給し、第３の塗料通路、
ハブ部材、回転霧化頭を洗浄する。この際、第３
の塗料通路内に残存する前色塗料はわずかであ
り、また回転霧化頭には殆んど塗料が付着してい
ないから、これらの廃液は極めてわずかであり、
洗浄用シユラウドは不要となり、かつ第２のハブ
孔から洗浄に必要なシンナが流出するから、ハブ
部材前面の洗浄性が良好となる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を添付図面を参照しつ
つ、詳細に説明する。

図中、１は筒状の回転軸で、該回転軸１はエア
タービン、空気軸受等からなるエアモータ２によ
つて回転駆動せしめられるようになつている。な
お、エアタービン、空気軸受等からなるエアモー
タは、例えば特開昭56−115652号公報等で従来知
られている。

３は回転軸１内に同軸に設けられた内筒、４は
該内筒３の外周に同軸に設けられた外筒で、内筒
３内は第１の塗料通路５となり、内筒３と外筒４
との間は第２の塗料通路６となり、これら第１、
第２の塗料通路５，６の先端側は後述する塗料供
給管１３の内筒連結部１３Ａに径方向に例えば４
箇所穿設した連通孔７を介して連通している。こ
こで、第１の塗料通路５の基端側は塗料配管８を
介して色替弁装置９と接続されており、該色替弁
装置９はＡ〜Ｎ色からなるＮ個の塗料弁９Ａ〜９
Ｎ、エア弁９Ar、シンナ弁９Thから構成されて
いる。一方、第２の塗料通路６の基端側は廃液配
管１０を介して廃液タンク１１と接続されてお
り、該廃液配管１０の途中には廃液弁１２が設け
られている。なお、該廃液弁１２は塗装機のケー
シング（図示せず）に直接設けてもよい。

１３は回転軸１内の先端側に位置し、かつ内筒
３、外筒４の先端にこれらと同軸に固着して設け
られた塗料供給管で、該塗料供給管１３には第３
の塗料通路１４が軸方向に穿設され、該塗料通路
１４は内筒連結部１３Ａを介して第１の塗料通路
５と連通している。また、第３の塗料通路１４の
基端側には後述の弁体１６Ｃが離着座する弁座１
５が設けられ、その先端側は後述する回転霧化頭
１７内に突出している。なお、本実施例の場合、
第３の塗料通路１４は例えば直径２mm、長さ15mm
である。

１６は塗料供給弁を示し、該塗料供給弁１６は
内筒３内に軸方向に挿通して設けられた弁軸１６
Ａと、該弁軸１６Ａの基端側に設けられた弁アク
チユエータ１６Ｂと、該弁軸１６Ａの先端側に設
けられ弁座１５に離着座する弁体１６Ｃとから構
成されている。そして、塗料供給弁１６は弁アク
チユエータ１６Ｂの弁ばね１６B₁によつて弁体
１６Ｃが常時弁座１５に着座し、該弁アクチユエ
ータ１６Ｂに制御エアが供給されることによつて
弁軸１６Ａ、弁体１６Ｃが変位し、第１、第３の
塗料通路５，１４間を連通するようになつてい
る。

また、１７は筒型ないしレベル型に形成された
回転霧化頭を示し、該回転霧化頭１７の内周面側
は、軸方向中間のリム１７Ａを挟んでその一端側
が雌ねじを有する回転軸１への取付部１７Ｂとな
り、他端側が朝顔状に拡開する平滑化面１７Ｃと
なり、該平滑化面１７Ｃの放出端縁は多数のＶ字
状溝１７Ｄが刻設され、かつ該平滑化面１７Ｃの
途中はハブ部材取付溝１７Ｅが形成されている。
そして、前記回転霧化頭１７は取付部１７Ｂを介
して回転軸１の先端側に取付けられ、この取付け
状態においては、塗料供給管１３の先端はリム１
７Ａよりもわずかに突出した位置に延在してい
る。なお、実施例の場合、回転霧化頭１７は軸方
向長さが約33mm、放出端縁側の直径が約30mmの超
小型回転霧化頭として形成され、またＶ字状溝１
７Ｄは長さが約1.0〜3.0mm、深さが0.2〜0.4mm、
ピツチが0.2〜0.4mmに設定され、霧化促進を容易
ならしめている。

次に、１８はほぼ円板状に形成され、回転霧化
頭１７のハブ部材取付溝１７Ｅに嵌着されたハブ
部材を示し、該ハブ部材１８の一側面は塗料供給
管１３からの塗料が吐出、供給される塗料供給面
１８Ａとなり、該塗料供給面１８Ａの軸中心部に
は塗料供給管１３の先端と対面した円錐状凸部１
８Ｂが突設され、第３の塗料通路１４から供給さ
れた塗料が該円錐状凸部１８Ｂに沿つて拡流しや
すいように形成されている。一方、前記ハブ部材
１８の他面側は平坦な前面１８Ｃとなり、該前面
１８Ｃの軸中心部には環状凹窪部１８Ｄが形成さ
れ、後述する第２のハブ孔２０から流出したシン
ナに対してダム効果を与えるようになつている。
なお、前記環状凹窪部１８Ｄの直径は約６〜７mm
であり、周壁は約20°のテーパ状立上り壁に形成
されている。

１９，１９，…はハブ部材１８の円辺部に全周
にわたつて多数個穿設された第１のハブ孔で、該
各ハブ孔１９は直径が0.6mmの穴径をもつて約90
個穿設され、かつ該各ハブ孔１９は回転霧化頭１
７の平滑化面１７Ｃと接して該平滑化面１７Ｃの
両側と連通するように例えば15°〜20°の傾斜をも
つて穿設されている。

さらに、２０，２０，…はハブ部材１８の中心
部に直径0.8mmの穴径をもつて４個穿設された第
２のハブ孔で、該各ハブ孔２０の一側は塗料供給
面１８Ａ側に位置して円錐状凸部１８Ｂ近傍に開
口し、その他側は前面１８Ｃの環状凹窪部１８Ｄ
内に開口している。そして、第２のハブ孔２０は
シンナの流出が容易なように、例えば20°の傾斜
をもつて穿設されている。

なお、第１図中で２１は先端に円環状ノズル孔
２１Ａを有するシエーピングエアリングで、塗装
中、色替中にシエーピングエアを噴出している。
また、２２は回転軸１を介して回転霧化頭１７に
高電圧を印加する高電圧発生装置である。

本実施例はこのように構成されるが、次にその
作動について第３図を参照しつつ述べる。

まず、塗装準備行程にあつては、塗料供給弁１
６の弁体１６Ｃを弁座１５に着座させてこれを閉
弁すると共に、廃液弁１２を閉弁する。一方、高
電圧発生装置２２による高電圧の印加、シエーピ
ングエアの噴出は行なわせないが、エアモータ２
は回転駆動せしめられ、回転軸１、回転霧化頭１
７は回転を開始している。この状態で、色替弁装
置９に塗装制御信号を供給し、例えばＡ色塗料弁
９Ａを開弁すると、Ａ色塗料は塗料配管８、第１
の塗料通路５、連通孔７、第２の塗料通路６を介
して流れ、これら内部に塗料を充満する。

次に、塗装行程にあつては、高電圧発生装置２
２から例えば−90kVの高電圧を印加すると共に
シエーピングエアリング２１からシエーピングエ
アを供給し、塗料供給弁１６の弁アクチユエータ
１６Ｂに塗装用エア制御信号を供給し、弁軸１６
Ａと一体に弁体１６Ｃを図中左方に変位させ、第
１図の状態に開弁する。

この結果、第１の塗料通路５内のＡ色塗料は第
３の塗料通路１４に流出し、回転霧化頭１７内に
設けられたハブ部材１８の円錐状凸部１８Ｂに向
けて吐出される。この円錐状凸部１８Ｂに供給さ
れた塗料は回転霧化頭１７の高速回転によつて、
塗料供給面１８Ａに向け半径方向に拡流され、第
１のハブ孔１９を通過して平滑化面１７Ｃを放出
端縁に向け流れ、Ｖ字状溝１７Ｄから液糸として
噴霧され、静電霧化されて帯電粒子となる。この
帯電粒子は回転霧化頭１７と被塗物との間の電気
力線に沿つて飛行し、被塗物に塗着する。

なお、前記円錐状凸部１８Ｂに至つた塗料の一
部は、第２のハブ孔２０を介して環状凹窪部１８
Ｄにも流出し、平坦な前面１８Ｃから平滑化面１
７Ｃで合流する。しかし、塗料はその粘度が高い
ことから、第２のハブ孔２０から流出する塗料は
極めて微量である。

さらに、次色の塗料、例えばＢ色の塗料を噴霧
するには塗料配管８内、第１、第２、第３の塗料
通路５，６，１４内に充満した塗料、回転霧化頭
１７、ハブ部材１８等に付着した塗料を洗浄する
必要がある。これが洗浄行程である。

このため、塗料供給弁１６への塗装用エア信号
の供給を停止して弁体１６Ｃを閉弁すると共に、
廃液弁１２を開弁する。また、高電圧発生装置２
２による高電圧の印加を停止する。そして、この
状態で色替弁装置９に洗浄制御信号を出力してエ
ア弁９Ar、シンナ弁９Thを交互に複数回繰返し
開閉制御する。これにより、塗料配管８、第１、
第２の塗料通路５，６内に残存したＡ色塗料、洗
浄用のシンナは廃液配管１０、廃液弁１２を介し
て廃液タンク１１に全部回収せしめられる。

次に、前記第１、第２の塗料通路５，６内の洗
浄が終つたら、第３の塗料通路１４内、回転霧化
頭１７、ハブ部材１８等を洗浄する。このため、
塗料供給弁１６にエア制御信号を供給して弁体１
６Ｃを開弁し、次に色替弁装置９のシンナ弁９
Thのみを短時間開弁し洗浄用シンナを第１、第
３の塗料通路５，１４内にスポツト的に供給す
る。

これにより、塗料通路１４内に充満したＡ色塗
料はシンナによつて押し流されると共に、この内
部が洗浄され、また塗料供給管１３から吐出され
たシンナはハブ部材１８の円錐状凸部１８Ｂから
塗料供給面１８Ａ、第１のハブ孔１９を介して平
滑化面１７ＣをＶ字状溝１７Ｄに向け流れ、これ
らを十分に洗浄した後、放出される。また、円錐
状凸部１８Ｂに至つたシンナは第２のハブ孔２０
を介して環状凹窪部１８Ｄに流出し、該環状凹窪
部１８Ｄ、前面１８Ｃを洗浄しながらＶ字状溝１
７Ｄに流れ、放出される。

而して、本実施例によれば、第３の塗料通路１
４の口径は小さく、長さも短いことから、該塗料
通路１４内に残存する前色塗料は極めて少量であ
り、またハブ部材１８、回転霧化頭１７等は連続
して高速回転しているから、前色塗料は実質的に
付着していない。このため、これらを洗浄するた
めのシンナは少量ですむから、回転霧化頭１７か
ら塗装ブース内に、前色塗料やシンナを直接排出
しても何ら支障をきたすことはなく、従来技術に
よる洗浄用シユラウドを廃止することができる。
なお、第３の塗料通路１４や回転霧化頭１７等を
洗浄するためのシンナは10c.c.以下で十分であり、
スポツト的に供給すれば足りる。

また、洗浄用シンナは塗料に比較して粘度が小
さいから、塗料供給管１３からハブ部材１８の円
錐状凸部１８Ｂに吐出されたシンナは、環状凹窪
部１８Ｄや前面１８Ｃを十分に洗浄可能な量が第
２のハブ孔２０を介して供給されることになる。
このため、ハブ部材１８の前面側も確実に洗浄さ
れる。

さらに、ハブ部材１８にはその前面１８Ｃ中央
部に環状凹窪部１８Ｄが設けられているから、第
２のハブ孔２０を介して流出したシンナは該凹窪
部１８Ｄによるダム効果、即ちシンナを貯え、四
方に均等に流出せしめる効果を発揮し、前面１８
Ｃを円滑に洗浄することができる。なお、前記環
状凹窪部１８Ｄが設けられていない場合には、第
２のハブ孔２０から流出したシンナは遠心力によ
り、ひと零または１本のシンナ流として流れてし
まい、前面１８Ｃの洗浄は期待できない。

なお、実施例の場合、連通孔７は塗料供給管１
３の内筒連結部１３Ａに穿設するものとして述べ
たが、内筒３の先端側に設けてもよい。また、第
２のハブ孔２０は４個設けるものとして述べた
が、３個または５個以上であつてもよい。

〔考案の効果〕

本考案に係る静電塗装装置は以上詳細に述べた
如くであつて、大部分の廃液は廃液タンク側に回
収し、第３の塗料通路、回転霧化頭やハブ部材を
洗浄するに必要なシンナのみをスポツト的に少量
だけ供給すればよいから、塗装ブース内に吐出さ
れる前色塗料、シンナは極めて少なくてすみ、該
塗装ブース内を汚損することはなく、洗浄用シユ
ラウドを廃止することができる。また、塗料に比
較してシンナの粘度は小さいから、洗浄時に第２
のハブ孔を介して流れるシンナは、ハブ部材の前
面を十分に洗浄可能な量が供給可能である。さら
に、ハブ部材の前面側中央部に環状凹窪部が設け
られているから、ダム効果によつて洗浄用シンナ
を前面に均一に供給でき、洗浄性を著しく高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す要部縦断面図、
第２図は回転霧化頭を示す第１図中の左側面図、
第３図は塗装、色替動作を示す動作説明図であ
る。 １……回転軸、２……エアモータ、３……内
筒、４……外筒、５……第１の塗料通路、６……
第２の塗料通路、７……連通孔、８……塗料配
管、９……色替弁装置、９Ａ〜９Ｎ……塗料弁、
９Ar……エア弁、９Th……シンナ弁、１０……
廃液配管、１１……廃液タンク、１２……廃液
弁、１３……塗料供給管、１４……第３の塗料通
路、１５……弁座、１６……塗料供給弁、１６Ａ
……弁軸、１６Ｂ……弁アクチユエータ、１６Ｃ
……弁体、１７……回転霧化頭、１７Ｃ……平滑
化面、１８……ハブ部材、１８Ａ……塗料供給
面、１８Ｂ……円錐状凸部、１８Ｃ……前面、１
８Ｄ……環状凹窪部、１９……第１のハブ孔、２
０……第２のハブ孔、２２……高電圧発生装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エアモータによつて回転する回転軸と、該回転
   軸内に同軸に設けられた内筒及び外筒と、該内筒
   内に形成され、基端側がエア弁、シンナ弁及び複
   数の塗料弁からなる色替弁装置に連なる第１の塗
   料通路と、前記内筒と外筒との間に形成され、基
   端側が廃液弁を介して廃液タンクに連なる第２の
   塗料通路と、前記内筒と外筒の先端側において第
   １、第２の塗料通路間を連通する連通孔と、前記
   内筒と外筒の先端側に同軸に設けられ、第１の塗
   料通路と連通する第３の塗料通路を軸方向に有す
   る塗料供給管と、前記内筒内に軸方向に挿通して
   設けられた弁軸を有し、該弁軸の基端側が弁アク
   チユエータとなり、先端側が該塗料供給管の弁座
   に離着座して第３の塗料通路を開閉する弁体とな
   つた塗料供給弁と、前記回転軸の先端側に固着さ
   れ、内周面に塗料平滑化面が形成され、該塗料平
   滑化面に向け前記塗料供給管の先端が開口してな
   る回転霧化頭とからなる静電塗装装置において、
   該回転霧化頭の塗料平滑化面途中に設けられ、一
   側面は前記塗料供給管の先端と対面した円錐状凸
   部が形成された塗料供給面となり、他側面には軸
   中心部に環状凹窪部が形成されたハブ部材と、該
   ハブ部材の周辺部に多数個穿設され、前記塗料供
   給面からの塗料を回転霧化頭の平滑化面に流出せ
   しめる第１のハブ孔と、前記ハブ部材の中心部に
   円錐状凸部側から環状凹窪部側に向け複数個穿設
   された第２のハブ孔とから構成したことを特徴と
   する静電塗装装置。