JPS632661B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動スプレー塗装装置に関するもの
で、特に、高粘度塗料、例えばガラスビーズ、炭
酸カルシウム、珪砂およびその他の骨材を多量含
有してなる骨材含有塗料を塗装するに好適な塗装
装置に関する。

骨材含有塗料は建築物の外壁、橋梁などに凹凸
模様仕上げとして多く用いられており、その塗装
法としてエアースプレー、ローラーブラシなどが
ある。そして、最近は住宅建材などのコストを低
減するために工場で量産することが多く行なわれ
ており、これらへの骨材含有塗料の塗装も自動化
させることが急務となつている。

しかしながら、従来、骨材含有塗料の塗装は主
に手作業であつたために量産塗装には不適当であ
り、しかも塗装初期における塗料の微粒化が不完
全なために仕上がり外観が充分でなかつた。

本発明者はこれらの欠陥を解消し、かつ高粘度
塗料用として好適な自動スプレー塗装装置につい
て研究を行つた結果本発明を完成した。

本発明は、ガンヘツドの口金部４に当接して塗
料圧送路５を閉止する内部をエアー通路とした管
構造のニードル弁２と、該ニードル弁２を開閉作
動せしめるエアー経路Ａと、該ニードル弁２のエ
アー通路に切換え得るように接続された低圧エア
ー経路Ｂ、高圧エアー経路Ｃとを設けたスプレー
ガン１並びに上記エアー経路Ａ，Ｂ，Ｃを塗装開
始時先づ経路Ｃ次いで経路Ａを開き、その次に経
路Ｂを開くと同時に経路Ｃを閉じ、塗装停止時に
経路Ａ，Ｂを同時に閉じるように、各エアー経路
の弁作動を行うような自動制御をする操作部とよ
りなることを特徴とする自動スプレー塗装装置で
ある。

本発明による塗装装置は、あらゆるタイプの塗
料に適用できるが、一般にスプレー塗装が比較的
困難とされている骨材含有塗料に特に適している
ので、該塗料への適用を対象にして、本発明を明
らかにする。

本発明による塗装装置は、工場などで量産され
る被塗物を自動的に塗装するものであつて、その
目的は、スプレーガンの塗料吐出部における塗料
の詰りを防止し、また、スプレー初期から微粒化
がすぐれていることなどにある。すなわち、従来
の装置により骨材含有塗料をスプレー塗装する
と、骨材がスプレーガン先端に詰まりやすく、塗
装作業性が低下し、また、塗装初期においては、
微粒化が不充分な状態で塗料が吐出されるので、
塗面の仕上がりに支障があることがあつた。本発
明はこれらの欠陥を解消したものであつて、その
特徴は、塗料霧化用エアー経路として管構造のニ
ードル弁を用い、塗装にあたり、該ニードル弁を
開く（塗料を吐出させる）ための弁作動用エアー
経路よりも、塗料を霧化させるための吹付けエア
ー経路を先に開くようにし、高圧エアーを短時間
噴出せしめ、次いで低圧エアーに切換えてスプレ
ー塗装を行うようにしたところにある。つまり、
スプレーガンから塗料が吐出されるときには、そ
の直前に塗料霧化用の高圧エアーを噴出せしめ
て、塗装開始時における上記の欠陥を解消し得る
ようにしたものである。

本発明の塗装装置は、主として、スプレーガン
およびスプレーガンの弁を自動的に開閉させるた
めの操作部からなつており、第１図は本発明に用
いられるスプレーガンの断面図、第２図はスプレ
ーガンを操作制御するエアー回路図、第３図は、
第２図のエアー回路における各マグネツトバルブ
を操作制御するための電気回路図である。

スプレーガン１は、主として、内部をエアー通
路とした管構造となすニードル弁２、このニード
ル弁２に固定させてあるピストン３、ガンヘツド
にある口金部４、ニードル弁２を作動せしめるエ
アー経路Ａ、前記のニードル弁２のエアー通路に
切換え得るように接続された低圧エアー経路Ｂ、
高圧エアー経路Ｃおよび塗料圧送経路５を有して
おり、さらに噴射された塗料の霧化パターンを調
整するための口金部４の外方に開口したエアー経
路Ｄも必要に応じ設けることができる。

そして、スプレーガン１のエアー経路Ａ〜エア
ー経路Ｄと連通し、各エアー経路への空気の圧送
を自動的に制御するための操作部があり、これ
は、上記スプレーガンによつて塗装するにあた
り、塗装開始時に、先づ経路Ｃを開き次いで経路
Ａを開き、その次に経路Ｂを開くと同時に経路Ｃ
を閉じ、塗装停止時に経路Ａ，Ｃを同時に閉じる
ように、各エアー経路のマグネツトバルブを自動
制御して、自動塗装するものである。

このような機能を有する操作部としては、例え
ば、第２図および第３図に示したようなエアー回
路、電気回路よりなる制御機構を有したものが用
いられる。

本発明による塗装装置の具体例、並びにこれを
用いる自動塗装を行う場合について上記第１図〜
第３図に基いて説明する。

まず、塗料は圧送タンクまたはポンプなど（図
示せず）によつて加圧されて経路５からガンヘツ
ドに圧送されている。非塗装時においてニードル
弁２は、バネ６によつてピストン３と共に押圧さ
れてその先端は口金部４と密着しているので、ガ
ンヘツドに圧送されている塗料は口金部４から噴
出することはない。ガンヘツドの内部、つまり、
塗料圧送経路５および口金部４の内面の形状は曲
面状が望ましく、角部が存在すると塗料中に含ま
れる骨材の流れが悪くなり、詰りの原因となるお
それがある。ニードル弁２は、管構造をなしてお
り、その一方の端面は口金部４の内面に密着する
ようになつていて、その内径は適用する塗料によ
つて異なるが、骨材含有塗料などでは１〜４mm、
他の通常の塗料では、0.5〜２mm位が適当である。
また、口金部４の噴出孔の大きさは、骨材含有塗
料の場合４〜10mm、他の塗料では0.5〜３mm位の
内径が好適である。塗料の噴出はニードル弁２を
バネ６に抗して作動（図面では左側へ移動）させ
ることによつて行なわれる。

すなわち、スプレーガン１の往復移動に関連し
て作動される自動塗装機９のカム１０の回転によ
つて、ピストンバルブ１１をバネ１２の付勢に抗
して上昇せしめ、リミツトスイツチL_sをONにす
るとともに、圧力エアー源とマグネツトスイツチ
MV₁との間のエアー経路を開にする。カム１０
の形状および回転速度は被塗物の大きさ、形状に
よつて任意に調整することができる。リミツトス
イツチL_sのONによりコントロールボツクス７に
設けたマグネツトバルブMV₁，MV₂，MV₃が下
記のように作動する。マグネツトバルブMV₁は、
エアー経路ＡおよびＤを制御するもので、リミツ
トスイツチL_sがONになるとマグネツトバルブ
MV₁はタイマーT₁によりエアー経路ＣのMV₃の
あとに作動するようになつている。エアー経路Ｃ
はマグネツトバルブMV₃によつて制御され、リ
ミツトスイツチL_sがONと同時にマグネツトバル
ブMV₃が作動し、エアー経路Ｃが開になつて、
高圧の圧送空気が管構造をなすニードル弁２の管
内部を経て、口金部４の吐出孔から噴出されるの
である。その後、タイマーT₁によつて接点t₁が閉
じてONの状態となり、MV₁が作動しエアー経路
Ａが開となり、その圧送空気はスプレーガン１内
に入り、ピストン３に固定しているニードル弁２
をバネ６に抗して作動せしめて、ニードル弁２が
口金部４から離れ、塗料圧送経路５の塗料が口金
部４の流出孔から吐出し、ニードル弁２の管内部
を通つて噴出する高圧空気流によつて、微粒化さ
れて塗装が開始するのである。そして、一定時間
過ぎるとマグネツトバルブMV₃のタイマーT₂が
作動して接点t₂を開きマグネツトバルブMV₃が切
れ、エアー経路Ｃは閉まるが、これと同時に、リ
レーＲによつて接点ｒを閉じ、マグネツトスイツ
チMV₂が作動しエアー経路Ｂを開く。また、リ
ミツトスイツチL_sがカム１０によつて切れると、
すべてのマグネツトバルブMV₁，MV₂，MV₃が
切れ全エアー経路は閉になる。

さらに詳細に説明する。自動塗装機９のカム１
０の回転によつてピストンバルブ１１が開になる
とエアーはマグネツトバルブMV₁まで圧送され
る。他方、圧力エアーはマグネツトバルブMV₂，
MV₃まで圧送供給されている。このエアー圧力
は、エアーレギユレーター１７，１９、圧力計１
８，２０によつてあらかじめエアー経路Ｃを高
圧、エアー経路Ｂを低圧になるような所定の圧力
に調整しておく。

次に、上記のごとく自動塗装機９のカム１０の
回転によつてピストンバルブ１１が作動すると、
リミツトスイツチL_sも同時にONになり、各マグ
ネツトバルブMV₁，MV₂，MV₃が前記のように
作動することによつて、つぎのようなスプレーガ
ン１による自動塗装が行われる。

先づ、MV₃が最初に開くことによつて、口金
部４に当接したニードル弁２の内部を経て、エア
ー経路Ｃからの高圧エアーが噴出し、該口金部４
の流出孔に残留した塗料をエアーパージする。そ
の後僅かに遅れてMV₁が作動してエアー経路Ａ
の圧力エアーがニードル弁２を開き、高圧エアー
噴出下の流出孔部に塗料が吐出して微粒化されて
スプレーされる。

この高圧エアー噴出後の塗料吐出するまでの時
間差は被塗装物の形状、大きさによつて、タイマ
ーT₁を調整して任意に選ぶことができ、また、
高圧エアーによる初期霧化後、タイマーT₂の作
動によりリレーＲが働きMV₃が閉じて、エアー
経路Ｃを閉じ、同時に接点r₁が閉じてMV₂が開
き、エアー経路Ｂからの低圧エアーに切に換つて
通常のスプレー塗装が継続される。

この高圧エアーから低圧エアーに切換える時間
差は、塗着効率を低下しないことが条件であり、
塗料の性状によつて僅かに異なるが、通常0.1〜
0.5秒程度が適当である。

一方、経路Ａより分岐した経路Ｄのエアーは適
宜圧力調整されてエアーキヤツプ８に至り、霧化
パターンを調整する。

そして、カム１０の回転によりピストンバルブ
１１が閉になると、エアー経路Ａの圧力エアーは
外部に放出されると同時にリミツトスイツチL_sが
OFFになり、すべてのマグネツトバルブは閉じ
られ、ニードル弁２はバネ６によつて口金部４に
密着して塗料の吐出は停止し、もとの非塗装状態
になる。上記のエアー経路Ｄは常に必要なもので
はなく塗料スプレーパターンを扁平化する必要が
ある場合にのみ設けられる。

本発明における自動塗装機９のピストンバルブ
１１の作動によつて、上記のごとく塗装、非塗装
の状態にコントロールできるのであるが、このピ
ストンバルブ１１はカム１０によつて作動される
のである。したがつて、ピストンバルブ１１の作
動の時間的調整は、カム１０の形状ならびに回転
速度によつて決めることができ、これらは被塗物
の大きさ、塗布量などで適宜選択できる。

以上の機構のスプレーガンおよび操作部を有し
た自動スプレー塗装装置で、レタンPG60ホワイ
ト（関西ペイント株式会社製品、ウレタン樹脂系
塗料商品名）と骨材として炭酸カルシウムとを
30／70の比率で混合した高粘度塗料を用いて塗装
した結果詰まりもなく仕上りも良好であることを
確認した。

具体的には、被塗物として１ｍ×１ｍ×１mmの
鋼板を用い、このコンベアースピードは２ｍ／分
で、スプレーガンのタテ方向の運行速度は30ｍ／
分であつた。そして、エアー経路Ａ，ＢおよびＣ
の圧送圧力をそれぞれ４Kg／cm²、５Kg／cm²、６
Kg／cm²に調節し、まず経路Ｃを開にして霧化促進
用エアーのみを噴出させ、次いで経路Ａを開にし
て骨材含有塗料を噴霧した。噴霧初期の塗料の微
粒化はきわめて良好であり、均一な仕上り状態で
あつた。その後さらに0.5秒経過後、経路Ｂを開
にすると同時に経路Ｃを閉にして、塗装を継続し
た。なお、スプレーガンにおけるニードルの内径
は2.5mm、口金部の噴出孔の内径は８mmであり、
塗料の圧送圧力は４Kg／cm²であつた。

また、上記において、エアー経路として経路Ａ
および経路Ｂのみからなる装置で塗装した。すな
わち、被塗物、コンベアスピード、スプレーガン
の運行速度、経路Ａおよび経路Ｂのエアー圧力、
ニードル、口金部ならびに塗料の圧送圧力などは
上記のとおりとし、そして、まず経路Ｂを開にし
て霧化用低圧エアーのみを噴出させ、その後１秒
経過後経路Ａを開にして塗装を行なつた。その結
果、塗装初期における霧化状態は、上記の場合よ
りも劣つていた。なお塗料としては、上記レタン
PG―60と炭酸カルシウムとを50／50の比率で混
合した前記より低粘度の塗料を用いた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いた自動スプレーガンの断
面図、第２図、第３図は操作部のエアー回路およ
び電気回路図である。 １……スプレーガン、２……ニードル弁、３…
…ピストン、４……口金部、５……塗料圧送経
路、６……バネ、７……コントロールボツクス、
８……エアーキヤツプ、９……自動塗装機、１０
……カム、１１……ピストンバルブ、１２……バ
ネ、１７，１９……エアーレギユレーター、１
８，２０……圧力計、Ａ……ニードル弁作動用エ
アー経路、Ｂ……低圧エアー経路、Ｃ……高圧エ
アー経路、Ｄ……塗装パターン調整用エアー経
路、L_s……リミツトスイツチ、MV₁，MV₂，
MV₃……マグネツトスイツチ、T₁，T₂，t₁，t₂
……タイマーおよび接点、Ｒ，ｒ……リレーおよ
び接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガンヘツドの口金部４に当接して塗料圧送路
   ５を閉止する内部をエアー通路とした管構造のニ
   ードル弁２と、該ニードル弁２を開閉作動せしめ
   るエアー経路Ａと、該ニードル弁２のエアー通路
   に切換え得るように接続された低圧エアー経路
   Ｂ、高圧エアー経路Ｃとを設けたスプレーガン１
   並びに上記エアー経路Ａ，Ｂ，Ｃを塗装開始時先
   づ経路Ｃ次いで経路Ａを開き、その次に経路Ｂを
   開くと同時に経路Ｃに閉じ、塗装停止時に経路
   Ａ，Ｂを同時に閉じるように、各エアー経路の弁
   作動を行うような自動制御をする操作部とよりな
   ることを特徴とする自動スプレー塗装装置。