JP3562361B2

JP3562361B2 - Rotary atomizing coating equipment

Info

Publication number: JP3562361B2
Application number: JP00940299A
Authority: JP
Inventors: 重徳風間
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2019-01-18
Also published as: JP2000202328A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転霧化塗装装置に関し、特に、塗料の均一な微粒化を促進することができる回転霧化塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転霧化塗装装置は、図１２に示すように、回転する金属製等のカップ５０を有している。このカップ５０は、塗料拡散面５２が形成されたベル本体５１を備える。ベル本体５１の塗料拡散面５２の形状は、図示のように、コップ状ないしは皿状の形をなしている。
【０００３】
また、カップ５０における塗料拡散面５２の底部には、円環状に配置された多数の塗料供給孔６２が開設されており、該塗料供給孔６２を通って塗料が塗料拡散面５２に供給される。これら塗料供給孔６２は、カップ５０の後面側（図１２中右側）に配設される塗料分配室７８に開口している。塗料分配室７８はハブ部６１とコマ部材７１との間に形成されており、この塗料分配室７８には、中空シャフト９１の内部に配置された塗料供給管９２によって塗料が供給される構成とされている。
【０００４】
この塗料分配室７８は、塗料供給管９２から直接被塗物に向かって吹き出さないように一旦塗料を受け止める機能と、塗料が安定して塗料拡散面５２に供給されるようにする機能とを有している。また、塗料の色替えを行う場合にはシンナー等の洗浄液により塗料分配室７８を洗浄する必要があるが、少ない量で塗料分配室７８を確実に洗浄できるようにするため、塗料分配室７８の壁面は通常滑らかに仕上げられている。この塗料分配室７８は、塗料供給管９２から受けた塗料を塗料分配室７８の最外周部近傍に位置して開口している多数の塗料供給孔６２に滑らかに導くため、および壁面の半径方向の経路長を長くするために、一般には、図示のように、その壁面が凹状の曲面を有し、ほぼドーナツ状の空間を形成している（特開昭５７−４５３５８号公報参照）。
【０００５】
このような回転霧化塗装装置を使用する場合にあっては、カップ５０の内面における塗料拡散面５２に供給された塗料は、中空シャフト９１の回転による遠心力によって、カップ５０先端まで運ばれると共に、カップ５０先端から薄いフィルム状若しくは多数の糸状に放出される。これにより、塗料は細かい粒状に霧化される。
【０００６】
さらに、微粒化された塗料は、カップ５０の背後から概ね回転軸方向に沿って噴出されるシェーピングエアと称される空気流によって、図示しない被塗物の方向にその進路が誘導される。
【０００７】
また、一般に静電塗装法が採用されており、この静電塗装法は、アースした被塗物を陽極、塗装装置を陰極とし、これに負の高電圧を与えて両極間に静電界をつくり、噴霧される塗料粒子を負に帯電させて、反対極である被塗物に効率よく塗料を吸着させるようにしたものである。なお、塗料粒子の帯電は、カップ５０が金属などの導電性材料で構成されている場合には、高電圧をカップ５０に直接印加し、接触帯電によって微粒化前に行われる。一方、カップ５０が樹脂等の非導電性材料で構成されている場合には、塗料粒子の帯電は、カップ５０の外面若しくはさらにその外側に設けた図示しない電極によりコロナ放電させ、該放電により得られるイオンによって微粒化後に行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の回転霧化塗装装置にあっては、塗料の微粒化能力が高い反面、霧化された塗料粒子の粒径に比較的バラツキがあり、このうち比較的大きな粒子の飛行方向がシェーピングエアによっても十分には被塗物方向に曲げられず、いわゆる「傘」と呼ばれるパターンを形成するという問題があった。このパターンを形成する粒子は粒径が比較的大きいために塗着効率を低下させる原因となるばかりか、たまたま被塗物に付着した場合には塗膜面に微細な突部を形成し、硬化塗膜の鮮映性を低下させる原因となる。
【０００９】
したがって、このような傘を作らないようにするためには、カップの回転数を高くして塗料の微粒化を促進させるか、シェーピングエアの流量、吹き出し速度を高めてすべての粒子を被塗物方向に向けるなどの対策が必要となる。しかしながら、カップの回転数を高めた場合には、傘を構成する塗料粒子の微粒化は促進されるものの全体的に細かくなるために、シェーピングエアの作る空気の渦によって被塗物以外に吹き飛ばされる粒子が増え、結果的に塗着効率が低下するという不具合がある。またシェーピングエアの圧力、流量を増した場合にも空気流が作る渦が強くなり、また被塗物上面での横流れの空気流が強くなることによってやはり塗着効率が低下する。このように塗着効率と塗膜品質とは相反する傾向にあり、従来はその自由度が少ないためにどちらかを優先して選択しなければならない場合が多かった。
【００１０】
この原因が塗料粒子の粒度分布のバラツキ、ないしは粒度分布に幅があるためであることは知られていたが、なぜこのようなバラツキが発生するかについては知られていないものであった。
【００１１】
従って本発明は、霧化により微粒化された塗料の粒度分布をシャープなものとすることができ、塗料の塗着効率が向上すると共に、塗膜品質の向上を図ることができる回転霧化塗装装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１３】
（１）回転するカップ状の噴霧頭を有する回転霧化塗装装置であって、前記噴霧頭は、該噴霧頭の内面における塗料拡散面上に塗料を供給するための複数の塗料供給孔が形成されたハブ部と、該ハブ部の前記塗料拡散面と反対側に形成され、送られた塗料を前記塗料供給孔に導く塗料分配室とを備え、前記塗料分配室の前記塗料拡散面と反対側の壁面は、前記噴霧頭の回転軸を含む平面による断面に現れる断面線が回転軸に対して被塗物方向に向けて開く傾きを有する線で構成されるように形成されており、前記壁面の少なくとも一部に凸状面が形成され、該凸状面は、前記噴霧頭の回転軸を含む平面による断面に現れる断面線の回転軸に対して被塗物方向に向けて開く傾きが回転軸から離れるほど大きくなるように形成されていることを特徴とする回転霧化塗装装置。
【００１４】
（２）回転するカップ状の噴霧頭を有する回転霧化塗装装置であって、前記噴霧頭は、該噴霧頭の内面における塗料拡散面上に塗料を供給するための複数の塗料供給孔が形成されたハブ部と、該ハブ部の前記塗料拡散面と反対側に形成され、送られた塗料を前記塗料供給孔に導く塗料分配室とを備え、前記塗料分配室の前記塗料拡散面側の壁面の中央に凹部が設けられると共に、該凹部の周囲に凸状面が形成され、該凸状面は、前記噴霧頭の回転軸を含む平面による断面に現れる断面線が回転軸に対して被塗物方向と反対方向に向けて開く傾きを有する線で構成されると共に、該線上において回転軸から離れるほど前記傾きが大きくなるように形成されていることを特徴とする回転霧化塗装装置。
【００１５】
（３）回転するカップ状の噴霧頭を有する回転霧化塗装装置であって、前記噴霧頭は、該噴霧頭の内面における塗料拡散面上に塗料を供給するための複数の塗料供給孔が形成されたハブ部と、該ハブ部の前記塗料拡散面と反対側に形成され、送られた塗料を前記塗料供給孔に導く塗料分配室とを備え、前記塗料分配室の前記塗料拡散面側の壁面の中央部に貫通孔が設けられると共に、該貫通孔の周囲に凸状面が形成され、該凸状面は、前記噴霧頭の回転軸を含む平面による断面に現れる断面線が被塗物方向と反対方向に向けて開く傾きを有する線で構成されると共に、該線上において回転軸から離れるほど前記傾きが大きくなるように形成されていることを特徴とする回転霧化塗装装置。
【００１７】
（４）前記塗料分配室の壁面に、略半径方向に沿って一定長の溝が円周方向全体にわたり相互に離間されて複数本配されてなる溝列を、少なくとも１列以上形成したことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の回転霧化塗装装置。
【００１８】
（５）前記溝列のうちの最も回転軸から離間している溝列は、その回転軸側が、回転軸から離れるほど傾きが大きくなるように形成されている前記断面線における曲線部分に位置し、かつ他方側が、前記断面線における前記曲線部の外方に存在する直線部分に位置するような変曲部に形成されていることを特徴とする上記（４）記載の回転霧化塗装装置。
【００１９】
（６）前記塗料供給孔の数をｎ、該塗料供給孔に最も近い溝列に含まれる溝数をｍとした場合に、ｎ：ｍを最も簡単な整数比ｎ１：ｍ１で表したとき、ｎ１およびｍ１はそれぞれ１０以下の自然数となるように設定されていることを特徴とする上記（４）又は（５）記載の回転霧化塗装装置。
【００２０】
（７）前記最も簡単な整数比は、ｎ１：ｍ１＝１：１と表されることを特徴とする上記（６）記載の回転霧化塗装装置。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、請求項毎に次のような効果を奏する。
【００２２】
請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、塗料分配室の壁面が、塗料の液面を周方向に広げることにより該塗料の微粒化を促進する形状に形成されているので、塗料の分配がより均一化され、各塗料供給孔を通過する塗料の量が均一化されることとなる。
【００２３】
したがって、塗料供給孔から塗料拡散面に供給される塗料の量の均一化を図ることができ、塗料粒子の粒度分布がバラツキの少ないシャープなものとなる。これにより、従来のものに比べて塗着効率が向上すると共に、塗膜品質の向上を図ることができる。
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、さらに、塗料を遠心力により前方に送りつつ、コマ部材の表面に沿ってスムーズに移動させることができる。また、これにより塗料溜まりをなくすることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の効果に加え、塗料分配室の壁面に沿う液膜は、溝により多数の液糸に分裂し、個々の液糸に供給される塗料の量が少なくなるため、塗料の分裂微粒化を促進することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、溝本数に分裂した塗料の液糸を直ちに塗料供給孔に運ぶことができるので、吐出量の少ない領域において、塗料液の分裂微粒化が一層顕著になる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は５に記載の発明の効果に加え、溝により分裂された液糸と塗料供給孔とがそれぞれ密接に対応づけられて塗料のさらなる均一化が実現される。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の効果に加え、溝により分裂された液糸と塗料供給孔とが１：１に対応づけられるので、塗料の量の安定した均一化が可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る回転霧化塗装装置の概略構成を示す断面図、図２は、図１の左側からみた図、図３は、図１に示されるカップを分解して示す断面図である。
【００３１】
図１に示す回転霧化塗装装置は、回転するカップ状の噴霧頭としてのカップ１０を有している。そして、このカップ１０は、内側に塗料拡散面１２が形成されるベル本体１１と、このベル本体１１の塗料拡散面１２の底部に配置され、塗料拡散面１２上に塗料を供給するための複数の塗料供給孔２２が形成されたハブ部２１と、ハブ部２１の後方、つまり塗料拡散面１２と反対側に配置されるコマ部材３１とを備えている。なお、説明の便宜上、カップ１０の塗料拡散面１２側を「先」ないし「前」、その反対側を「後」と呼ぶことにする。
【００３２】
また、ハブ部２１とコマ部材３１との間には空間が形成されており、この空間は、ハブ部２１の後面に衝突した塗料を集めて複数の塗料供給孔２２に安定的に導くための塗料分配室３８を構成している。
【００３３】
カップ１０の後方には、図示しないモータなどの駆動手段により回転される中空シャフト４１が取り付けられる。中空シャフト４１の先端側にはテーパ軸部４４が形成されており、このテーパ軸部４４はベル本体１１のテーパ孔１５に挿入されて嵌着される。また、テーパ軸部４４のさらに先端側には雄ねじ部４５が形成されており、この雄ねじ部４５をベル本体１１の雌ねじ部１６に螺合させることによって、テーパ軸部４４外面をテーパ孔１５内面に押圧して調芯しつつ、カップ１０を中空シャフト４１の先端側に固定できるようになっている。
【００３４】
この中空シャフト４１の内部中央には、塗料分配室３８に塗料を送るための塗料供給管４２が配置されている。また、この塗料供給管４２が挿通されるようにして同軸上に洗浄液供給管４３が配置されており、この洗浄液供給管４３を通ってシンナー等の洗浄液を流すことができる。
【００３５】
本実施形態では、通常の金属製のカップ１０を使用している。この場合、一般的には、ベル本体１１とハブ部２１とはアルミニウムないしアルミニウム合金により形成される。一方、コマ部材３１は、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのふっ素樹脂により形成される。なお、コマ部材３１とカップ１１とを、一体的に形成することも可能であり、この場合には、両者は同じ材質により形成される。
【００３６】
ベル本体１１は、その先端内側に、塗料拡散面１２が形成されている。この塗料拡散面１２の形状は、カップ状ないしは皿状の形をなしており、被塗物方向に向かって広がる略円錘状の面であって、回転軸を含む平面による断面に現れる断面線が直線ないしは凹状の曲線となるような面とするが一般的である。このような形状のものを用いるのは、カップ内面への塗料溜まりをなくすることと、塗料液膜をカップの先端まで速やかに供給するためと考えられる。ベル本体１１の塗料拡散面１２の外縁部には、回転軸方向に概略沿って切られた多数の図示しない溝が形成されており、塗料を外縁部から糸条に放出させるようになっている。
【００３７】
一方、ベル本体１１の後端側内面には、前述したように、駆動手段としての図示しないモータにより回転される中空シャフト４１を取り付けるためのテーパ孔１５、および雌ねじ部１６が形成されている。
【００３８】
また、ベル本体１１の中央底部には、コマ部材取付用凹部１３が形成されており、コマ部材３１を嵌着して収容する構成とされている。また、ベル本体１１の塗料拡散面１２の底部の内面には、雌ねじ部１４が形成されている。
【００３９】
ハブ部２１は略円盤状を呈しており、その外周部近傍には、ベル本体１１の塗料拡散面１２上に塗料を供給するための多数の塗料供給孔２２が円環状に位置して開設されている。また、ハブ部２１の中心軸近傍には、小径の貫通孔２４が形成されている。これらの貫通孔２４は、洗浄時に塗料分配室３８をオーバーフローしたシンナー等の洗浄液が、該貫通孔２４を通って塗料拡散面１２側に流れ出て、塗料拡散面１２の底部（中心軸付近）を洗浄するためのものである。なお、通常の塗装時に塗料が貫通孔２４を通過することがないように、貫通孔２４は、外周部近傍の塗料供給孔６２とは逆方向に中心軸に対して傾斜した角度に、すなわちカップ１０の前方に向けて縮径するように形成されている。
【００４０】
ハブ部２１の外面には、雄ねじ２３が形成される。そして、コマ部材３１をベル本体１１のコマ部材取付用凹部１３に保持した後に、ベル本体１１の雌ねじ部１４にハブ部２１の雄ねじ２３が螺着され、ハブ部２１をベル本体１１の塗料拡散面１２の底部に固定することができるようになっている。
【００４１】
このように、ハブ部２１をベル本体１１にねじ込んで接合する場合には、ハブ部２１およびベル本体１１のねじ部は、ベル本体１１および中空シャフト４１のねじ部とは逆方向にねじを切ることが望ましい。これは、カップ１０が回転しているときハブ部２１の後面には塗料が間歇的に供給される結果、カップ１０の回転方向とは逆方向の回転モーメントが加わるからであり、この方向に回転した場合にハブ部２１が締まるようにするためである。これにより、ハブ部２１のベル本体１１からの脱落を防止することができる。なお、ハブ部２１のベル本体１１への接合方法は、ねじ込み方式に限られるものではなく、例えば圧着や接着などによってもよい。
【００４２】
本実施形態では特に、塗料分配室３８の塗料拡散面１２と反対側、すなわち後方の壁面は、カップ１０の回転軸を含む平面による断面に現れる断面線の少なくとも一部が、該回転軸に対して非連続的ないし連続的に傾きの異なる線で構成されると共に、該線上において回転軸から離れるほど被塗物方向に向けて開く傾きが大きくなるように形成されている。つまり、塗料分配室３８の後方の壁面に相当するコマ部材３１の前面の少なくとも一部に、カップの回転軸に向かう凸状面３２が形成される。なお、図示のような１つの凸状面ではなく、複数の凸状面を形成してもよく、また、コマ部材３１の前面の一部にではなく、全体に凸状面を形成してもよい。
【００４３】
そして、コマ部材３１は、その前面の回転軸を含む平面による断面に現れる断面線がカップ１０の回転軸に対して０°以上９０°未満の被塗物方向に向けて開く傾きを有する線で構成されるように形成されている。ここで、断面線の傾きを０°以上としたのは、塗料を遠心力により前方に送る作用が必要となるからである。一方、断面線の傾きを９０°未満とすることにより、コマ部材３１の前面は、コマ部材３１の前面の表面上の点を該表面に沿って内側から外側に移動させた場合に、当該点の回転軸方向の位置が被塗物方向に向かって常に前進するように形成され、当該点が後退するような凹み部分がないように形成される。これにより、塗料をコマ部材３１の表面に沿ってスムーズに移動させることができる。このようにして、塗料溜まりをなくすることができる。
【００４４】
一方、カップ１０の外面側には、中空シャフト４１の外周を定間隔をもって囲繞するエアーリングが取り付けられており、このエアーリングの先端側には、多数のエア出口孔が形成され、エアーリングの後端側に形成されるエア導入口は、エア供給ポンプに連通している（いずれも図示せず）。
【００４５】
また、本装置では静電塗装法を採用しており、中空シャフト４１には、図示しない高電圧発生装置がケーブル等により電気的に接続され、中空シャフト４１と導通するカップ１０に所定の電圧を印加することができるようになっている。
【００４６】
次に、上記のように構成された本実施形態の作用を説明する。
【００４７】
本実施形態の回転霧化塗装装置にあっては、塗料は、カップ１０の回転軸の中心に位置する塗料供給管４２を通って送られ、一旦塗料分配室３８に集められる。この後、塗料は、塗料分配室３８から複数の塗料供給孔２２に安定的に導かれ、これらの塗料供給孔２２からカップ１０のベル本体１１の塗料拡散面１２に供給される。カップ１０はモータによって高速回転しているために、塗料拡散面１２に供給された塗料は、遠心力によって塗料拡散面１２の内面を伝って薄く引き伸ばされ、カップ１０の外縁部へと向かう。そして、塗料は、塗料拡散面１２の外縁部に形成された溝に沿って糸状に放出されることにより、細かい粒状に霧化される。微粒化された塗料は、さらに、図示しないエア出口孔から概ねカップの回転軸方向に噴出されるシェーピングエアと称される空気流によって被塗物方向に進路を曲げられる。一方、カップ１０には、所定の高電圧が印加されており、カップ先端から被塗物に向かってコロナ放電が行われている。このため塗料は、接触帯電によって微粒化前に帯電され、さらにコロナ放電によって得られるイオンによって微粒化後にも帯電され、このように帯電された塗料粒子は、クーロン力によって効率良く被塗物へと運ばれて付着する。
【００４８】
ここで、本実施形態にあっては、塗料分配室３８から塗料供給孔２２に導かれる塗料の挙動が従来とは異なっている。すなわち、塗料供給管４２から送られた塗料は、カップ１０が高速回転されることによって生じる遠心力により、薄い液膜となって半径方向に広げられるが、塗料分配室３８の後方の壁面に相当するコマ部材３１に形成された凸状面３２においては、その液膜は半径方向のみならず、回転方向にも広がる傾向を持たせられることになると考えられる。これによれば、塗料の分配がより均一化される。したがって、塗料供給孔２２へ導かれる塗料供給がほぼ一定になり、結果的に、各塗料供給孔２２を通過する塗料の量が均一化されることとなる。この効果は、吐出量の多い領域において、特に顕著となる。
【００４９】
このように本実施形態によれば、塗料供給孔２２から塗料拡散面１２に供給される塗料の量の均一化を図ることができ、塗料粒子の粒度分布がバラツキの少ないシャープなものとなる。これにより、従来のものに比べて塗着効率が向上すると共に、塗膜品質の向上が図られる。
【００５０】
図４は、コマ部材の他の例を示す断面図である。
【００５１】
図４に示すコマ部材３１ａには、塗料分配室側の表面に、略半径方向に沿って一定長の溝３３が円周方向全体にわたり相互に離間されて複数本配されてなる溝列が形成されている。ここでは、溝３３は、コマ部材３１の凸状面３２の途中のいわゆる肩の部分に放射状に多数形成されている。
【００５２】
この溝３３は、特に限定されるものではないが、長さが、例えば１〜５ｍｍ程度、より好ましくは１．５〜３ｍｍ程度とされ、幅が、例えば０．０５〜０．５ｍｍ程度、より好ましくは０．２〜０．３ｍｍ程度とされ、深さが、例えば０．０５〜３ｍｍ程度、より好ましくは０．１〜０．２ｍｍ程度とされる。
【００５３】
各溝３３は、略半径方向に沿って配置させることが好ましいが、必ずしも厳密に沿わせる必要はなく、ある程度変向したものであってもよい。また、溝列も少なくとも１列以上であればよく、適宜増やすこともできる。各溝３３の形状としても、その中心線が必ずしも直線状となるものでなくともよく、極端に小さな曲率半径を有するものでない限り円弧状のものであってもよい。但し、円弧状の溝とする場合には、中心部側よりも外縁部側が大きくなるように、しかもカップ１０の回転方向と逆方向にねじれていくように配する必要がある。
【００５４】
このようなコマ部材３１ａを使用すれば、凸状面３２により塗料の量の均一化が図られるという効果に加えて、コマ部材３１ａの表面に沿う液膜は、多数の溝３３により多数の液糸に分裂し、個々の液糸に供給される塗料の量が少なくなるため、塗料液の分裂微粒化を促進することができる。この効果は、吐出量の少ない領域において、特に顕著となる。
【００５５】
また、溝列における溝３３の本数と、ハブ部２１における塗料供給孔２２の個数とは、任意に選択することができるが、塗料供給孔２２の個数をｎ、この塗料供給孔２２に最も近い溝列（溝列が複数ある場合を考慮）に含まれる溝３３の本数をｍとした場合に、ｎ：ｍを最も簡単な整数比ｎ１：ｍ１で表したとき、ｎ１およびｍ１はそれぞれ１０以下の自然数となるように設定するのが好ましく、さらに好ましくは両者の数を等しくするとよい。このようにすれば、溝３３により分裂された液糸と塗料供給孔２２とがそれぞれ密接に対応づけられて塗料の量のさらなる均一化が実現される。
【００５６】
ここで、より均一な微粒化を促進する観点からは、溝の本数ｍを、塗料供給孔の個数ｎの自然数倍（等しい場合を含む）とするのが望ましい。なお、ｎ１：ｍ１＝１：１とすれば、溝３３により分裂された液糸と塗料供給孔２２とが１：１に対応づけられるので、塗料の量の安定した均一化が可能となる。
【００５７】
逆に、少ない吐出量でも均一な比較的大粒径の塗料を得たい場合には、塗料供給孔の個数ｎを、溝の本数ｍの２以上の自然数倍とするのが望ましい。この場合、凸状面３２の途中に溝３３が形成されていれば、溝３３を通過後も凸状面により液膜が半径方向のみならず回転方向にも広げられるので、吐出量の多い時に粗大粒子を作らないようにすることができる。このように、溝３３の前後における、曲面形状、すなわち回転軸を含む平面による断面に現れる断面線の曲率半径を適宜組み合わせることにより、仕様に応じた性能のカップ１０を作ることが可能である。
【００５８】
なお、塗料液の分裂微粒化を促進するための、コマ部材３１ａの塗料分配室側の表面に形成される微細構造は、上記したような溝列を代表的なものとして挙げることができるが、同様な作用を奏する微細構造であれば、上記溝列に限定されるものではなく、種々の構造を採用することが可能である。例えば、個々の構成要素を溝のような凹状のものでなくとも、凸状のもの、あるいはこれら双方を組み合わせたものでもよく、その平面形状自体も細長い矩形に限らず、例えば惰円形などでもよい。
【００５９】
図５は、コマ部材のさらに他の例を示す断面図である。
【００６０】
図５に示すコマ部材３１ｂでは、塗料分配室の後方の壁面に相当するコマ部材３１ｂの前面に、カップの回転軸に向かう凸状面３２と、回転軸を含む平面による断面に現れる断面線が直線となる円錐面３４とが形成される。そして、溝列は、その回転軸側が、回転軸から離れるほど傾きが大きくなるように形成されている断面線における曲線部分に位置し、かつ他方側が断面線における直線部分に位置するような変曲部に形成されている点で、図４に示すものと相違している。つまり、溝列は、凸状面３２と円錐面３４との間の変曲部に形成されており、溝３３より先端側が断面線において直線となっている。
【００６１】
このようなコマ部材３１ｂを使用すれば、各溝３３を通過する塗料の量が均一化されると共に、その溝本数に分裂した塗料の液糸を直ちに塗料供給孔２２に運ぶことができるので、吐出量の少ない領域において、塗料液の分裂微粒化が一層顕著になる。
【００６２】
図６は、他の実施形態に係るハブ部を示す断面図である。
【００６３】
この実施形態では、塗料分配室３８の塗料拡散面１２側、すなわち前方の壁面は、回転軸を含む平面による断面に現れる断面線の少なくとも一部が、該回転軸に対して非連続的ないし連続的に傾きの異なる線で構成されると共に、該線上において回転軸から離れるほど被塗物方向と反対方向に向けて開く傾きが大きくなるように形成されている。つまり、塗料分配室３８の前方の壁面に相当するハブ部２１ａの後面の少なくとも一部に、カップの回転軸に向かう凸状面２５が形成される。具体的には、ハブ部２１ａの後面中央にドーム状の凹部２６が設けられ、その周囲に凸状面２５を設けたものである。コマ部材としては、図１〜図５に示したものを使用するのが望ましいが、図１２に示すものを使用することも可能である。
【００６４】
この実施形態によれば、塗料供給管４２から送られた塗料は、カップ１０が高速回転されることによって生じる遠心力により、ハブ部２１ａ後面の凹部２６から凸状面２５に沿って流れ、その液膜は半径方向のみならず、回転方向にも広がる傾向を持たせられることになると考えられる。これによれば、塗料の分配がより均一化される。したがって、上述した図１に示す実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
図７は、図６のハブ部の他の例を示す断面図である。
【００６６】
図７に示すハブ部２１ｂには、塗料分配室側の表面に、略半径方向に沿って一定長の溝２７が円周方向全体にわたり相互に離間されて複数本配されてなる溝列が形成されている。ここでは、溝２７は、ハブ部２１ｂの凸状面２５の終端部に放射状に多数形成されている。
【００６７】
このようなハブ部２１ｂを使用すれば、凸状面２５により塗料の量の均一化が図られるという効果に加えて、ハブ部２１ｂの表面に沿う液膜は、多数の溝２７により多数の液糸に分裂し、個々の液糸に供給される塗料の量が少なくなるため、塗料液の分裂微粒化を促進することができる。
【００６８】
図８は、図６のハブ部のさらに他の例を示す断面図である。
【００６９】
図８に示すハブ部２１ｃは、その後面中央にドーム状の凹部２６を形成するのを廃止して、カップの回転軸に向かう凸状面２５ｃのみを形成した点で、図７に示すハブ部２１ｂと相違している。そして、ハブ部２１ｃの中央部には、凸状面２５ｃからハブ部前面に貫通する貫通孔２４ｃが形成される。この貫通孔の前端部径は、例えば約１ｍｍ以下に設定される。これにより、塗料は粘度が比較的高いので、該塗料の吹き抜けを防止することができる。一方、シンナーなどの洗浄液は粘度が比較的低いので、貫通孔２４ｃから容易に吹き抜けることができ、ハブ部前面の洗浄効率は高くなるという利点がある。
【００７０】
このようなハブ部２１ｃを使用すれば、簡易な構成により、上記と同様な効果を得ることができる。また、このハブ部２１ｃは、後述するマルチフィードチューブ型の塗料供給方式のものにも適用するのが容易である。
【００７１】
図９は、図６のハブ部のさらに他の例を示す断面図である。
【００７２】
図９に示すハブ部２１ｄは、ドーム状の凹部２６内の中央に突起２８を形成した点で、図７に示すハブ部２１ｂと相違している。
【００７３】
このようなハブ部２１ｄは、マルチフィードチューブ型の塗料供給方式のものに適用して好ましいものとなる。ここで、マルチフィードチューブとは、中空シャフト４１の内部中央に、洗浄液供給管を配置し、その周囲に例えば３〜８本程度の塗料供給管を独立して配置したものをいう（特開平０９−７５７８９号公報参照）。
【００７４】
この方式の装置では、各色専用の塗料供給管を設定することにより、塗料供給管を洗浄することなく、瞬時に供給塗料を切り替えることができる利点がある。しかしながら、塗料供給管から供給された塗料は、ハブ部後面の中心位置からオフセットした位置に衝突するので、このようなオフセットのため、塗料拡散面１２に供給される際に塗料が偏って供給されてしまい、均一な微粒化が得られにくいという欠点を有していた。
【００７５】
これに対し、図９に示すハブ部２１ｄを使用した場合には、供給された塗料が一旦中央に形成された突起２８に絡み付いた後に、それからその周囲の凸状面２５で分配されて広がるので、マルチフィードチューブ型の塗料供給方式のものであっても、偏った供給を解消して均一な微粒化を実現することが可能となる。
【００７６】
図１０は、図６のハブ部のさらに他の例を示す断面図である。
【００７７】
図１０に示すハブ部２１ｅでは、塗料分配室の前方の壁面に相当するハブ部２１ｅの後面に、被塗物方向と反対側に向かう凸状面２５と、回転軸を含む平面による断面に現れる断面線が直線となる円錐面２９とが形成される。そして、溝列は、凸状面２５と円錐面２９との間の変曲部に形成されており、溝２７より外側が断面線において直線となっている。
【００７８】
このようなハブ部２１ｅを使用すれば、各溝２７を通過する塗料の量が均一化されると共に、その溝本数に分裂した塗料の液糸を直ちに塗料供給孔２２に運ぶことができるので、吐出量の少ない領域において、塗料液の分裂微粒化が一層顕著になる。
【００７９】
また、ハブ部２１ｅの溝２７よりも外側部分のシンナー等の洗浄液による洗浄効率が優れたものとなる利点がある。但し、ハブ部２１ｅ後面の中央付近の空間に余裕がなく凹部２６が小さくなるので、洗浄時には、オーバーフローした洗浄液が中空シャフト４１側に逆流しやすくなる傾向があり、洗浄液の吐出量、吐出時間などの調整が必要である。
【００８０】
図１１は、他の実施形態に係る回転霧化塗装装置の概略構成を示す断面図断面図である。
【００８１】
この実施形態では、ベル本体１１の塗料拡散面１２ａにも図示のような凸状面１７を形成するようにした点で、図１の回転霧化塗装装置と相違している。このようにすれば、塗料は塗料供給孔２２から塗料拡散面１２に供給された後、凸状面１７においても、その液膜が半径方向のみならず回転方向にも広がる傾向を持つ。したがって、カップ１０の外縁部から放出される塗料がより均一微粒化されるため、塗着効率および塗膜品質の一層の向上が図られる。なお、凸状面１７の途中ないし終端側に、図４等で説明したものと同様な溝列を形成するようにしてもよい。一方、敢えて特別に大粒径で比較的狭い粒度分布を得たい場合には、むしろ塗料拡散面に凸状面が形成されていない図１の装置を用いる方が好ましいと言える。
【００８２】
なお、以上説明した実施形態は、本発明を限定するために記載されたものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。例えば図１の装置に図６のハブ部２１ａを組み込む等、本明細書に記載したハブ部、コマ部材、ベル本体を適宜組み合わせて使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転霧化塗装装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の左側からみた図である。
【図３】図１に示されるカップを分解して示す断面図である。
【図４】コマ部材の他の例を示す断面図である。
【図５】コマ部材のさらに他の例を示す断面図である。
【図６】他の実施形態に係るハブ部を示す断面図である。
【図７】図６のハブ部の他の例を示す断面図である。
【図８】図６のハブ部のさらに他の例を示す断面図である。
【図９】図６のハブ部のさらに他の例を示す断面図である。
【図１０】図６のハブ部のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】他の実施形態に係る回転霧化塗装装置の概略構成を示す断面図である。
【図１２】従来の回転霧化塗装装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…カップ（噴霧頭）、
１１…ベル本体、
１２…塗料拡散面、
２１，２１ａ〜２１ｆ…ハブ部、
２２…塗料供給孔、
２４，２４ｃ…貫通孔、
２５，２５ｃ…凸状面、
２６…凹部、
２７…溝、
２８…突起、
２９…円錐面、
３１，３１ａ，３１ｂ…コマ部材、
３２…凸状面、
３３…溝、
３４…円錐面、
４１…中空シャフト、
４２…塗料供給管、
４３…洗浄液供給管。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary atomizing coating apparatus, and more particularly to a rotary atomizing coating apparatus capable of promoting uniform atomization of paint.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 12, the rotary atomizing coating apparatus has a rotating cup 50 made of metal or the like. The cup 50 includes a bell main body 51 on which a paint diffusion surface 52 is formed. The shape of the paint diffusion surface 52 of the bell body 51 has a cup shape or a dish shape as shown in the figure.
[0003]
At the bottom of the paint diffusion surface 52 of the cup 50, a number of paint supply holes 62 arranged in an annular shape are opened, and paint is supplied to the paint diffusion surface 52 through the paint supply holes 62. . These paint supply holes 62 open to a paint distribution chamber 78 provided on the rear side (the right side in FIG. 12) of the cup 50. The paint distribution chamber 78 is formed between the hub 61 and the top member 71, and the paint is supplied to the paint distribution chamber 78 by a paint supply pipe 92 disposed inside the hollow shaft 91. Have been.
[0004]
The paint distribution chamber 78 has a function of temporarily receiving the paint so as not to blow out directly from the paint supply pipe 92 toward the object to be coated, and a function of stably supplying the paint to the paint diffusion surface 52. Have. When the color of the paint is changed, it is necessary to clean the paint distribution chamber 78 with a cleaning liquid such as a thinner. However, in order to surely clean the paint distribution chamber 78 with a small amount, the paint distribution chamber 78 must be cleaned. The walls are usually smooth. The paint distribution chamber 78 is used to smoothly guide the paint received from the paint supply pipe 92 to a large number of paint supply holes 62 which are located near the outermost peripheral portion of the paint distribution chamber 78 and open. In order to lengthen the path length, generally, as shown in the figure, the wall surface has a concave curved surface, and forms a substantially donut-shaped space (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-45358).
[0005]
When such a rotary atomizing coating apparatus is used, the paint supplied to the paint diffusion surface 52 on the inner surface of the cup 50 is carried to the tip of the cup 50 by centrifugal force due to the rotation of the hollow shaft 91. , From the tip of the cup 50 in the form of a thin film or a number of threads. As a result, the paint is atomized into fine particles.
[0006]
Further, the path of the atomized paint is guided in the direction of the object to be coated (not shown) by an air flow called shaping air which is jetted from the back of the cup 50 substantially along the rotation axis direction.
[0007]
In general, an electrostatic coating method is employed. In this electrostatic coating method, a grounded object is used as an anode, a coating device is used as a cathode, and a negative high voltage is applied to this to create an electrostatic field between both electrodes. In addition, the paint particles to be sprayed are negatively charged so that the paint is efficiently adsorbed to the object to be coated, which is the opposite pole. In addition, when the cup 50 is made of a conductive material such as a metal, charging of the paint particles is performed by applying a high voltage directly to the cup 50 and before atomization by contact charging. On the other hand, when the cup 50 is made of a non-conductive material such as a resin, the coating particles are charged by corona discharge using an electrode (not shown) provided on the outer surface of the cup 50 or further outside the same, and obtained by the discharge. This is performed after atomization by the ions to be supplied.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional rotary atomizing coating apparatus, although the atomization ability of the paint is high, the particle diameter of the atomized paint particles is relatively uneven, and the flight direction of the relatively large particles among them is limited. There is a problem that the pattern is not sufficiently bent in the direction of the object to be coated even by shaping air, and a pattern called a so-called "umbrella" is formed. The particles that form this pattern have a relatively large particle size, which not only causes a decrease in coating efficiency, but also, if they happen to adhere to the object to be coated, forms fine protrusions on the coating surface and cures. This may cause a reduction in the sharpness of the coating film.
[0009]
Therefore, in order not to make such an umbrella, increase the number of rotations of the cup to promote the atomization of paint, or increase the flow rate and blowing speed of shaping air to remove all particles Countermeasures such as turning to the direction are required. However, when the number of rotations of the cup is increased, the atomization of the paint particles constituting the umbrella is promoted, but the whole is finer. There is a problem that the number of particles increases, and as a result, the coating efficiency decreases. Also, when the pressure and flow rate of the shaping air are increased, the vortex created by the air flow is increased, and the laterally flowing air flow on the upper surface of the coating object is also increased, so that the coating efficiency also decreases. As described above, the coating efficiency and the coating film quality tend to contradict each other, and in the past, it was often necessary to select one of the two priorities because the degree of freedom was small.
[0010]
It has been known that this is due to a variation in the particle size distribution of the coating particles or a wide range of the particle size distribution, but it has not been known why such a variation occurs.
[0011]
Therefore, the present invention provides a rotary atomizing coating that can sharpen the particle size distribution of the paint atomized by atomization, thereby improving the coating efficiency of the paint and improving the coating film quality. It is intended to provide a device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is achieved by the following means.
[0013]
(1) A rotary atomizing coating apparatus having a rotating cup-shaped spray head, wherein the spray head has a plurality of paint supply holes for supplying paint on a paint diffusion surface on an inner surface of the spray head. And a paint distribution chamber formed on the opposite side of the hub from the paint diffusion surface and guiding the fed paint to the paint supply hole, opposite to the paint diffusion surface of the paint distribution chamber. The side wall surface is a cross-sectional line that appears in a cross-section of a plane including the rotation axis of the spray head. Is Consists of a line that has a slope that opens toward the paint And a convex surface is formed on at least a part of the wall surface, and the convex surface is coated with respect to a rotation axis of a sectional line appearing in a cross section of a plane including the rotation axis of the spray head. As the tilt that opens toward the object moves further away from the rotation axis, A rotary atomizing coating apparatus characterized in that it is formed to be large.
[0014]
(2) A rotary atomizing coating apparatus having a rotating cup-shaped spray head, wherein the spray head has a plurality of paint supply holes for supplying paint on a paint diffusion surface on an inner surface of the spray head. And a paint distribution chamber formed on the opposite side of the hub from the paint diffusion surface and guiding the fed paint to the paint supply hole. The paint distribution chamber is provided on the paint diffusion surface side of the paint distribution chamber. A recess is provided at the center of the wall surface, and the periphery of the recess is provided. Convex to Shaped surface is formed The convex surface is constituted by a line having a slope in which a cross-section line appearing in a cross-section formed by a plane including the rotation axis of the spray head opens in a direction opposite to the object to be coated with respect to the rotation axis. On the line, the inclination increases as the distance from the rotation axis increases. A rotary atomizing coating device, characterized in that:
[0015]
(3) A rotary atomizing coating apparatus having a rotating cup-shaped spray head, wherein the spray head has a plurality of paint supply holes for supplying paint on a paint diffusion surface on an inner surface of the spray head. And a paint distribution chamber formed on the opposite side of the hub from the paint diffusion surface and guiding the fed paint to the paint supply hole. The paint distribution chamber is provided on the paint diffusion surface side of the paint distribution chamber. Wall A through-hole is provided in the center of the spray head, and a convex surface is formed around the through-hole. The convex surface has a cross-sectional line that appears in a cross-section of a plane including the rotation axis of the spray head in the direction of the object to be coated. And a line having a tilt that opens in the opposite direction, and the tilt increases as the distance from the rotation axis increases on the line. A rotary atomizing coating device characterized by being formed.
[0017]
( 4 On the wall surface of the paint dispensing chamber, at least one or more groove rows in which a plurality of grooves each having a predetermined length along the substantially radial direction are arranged apart from each other over the entire circumferential direction are formed. Above ( 1 ) ~ ( 3 ).
[0018]
(5) Among the groove rows, the groove row that is most distant from the rotation axis is positioned on the rotation axis side at a curved portion in the cross-sectional line formed such that the inclination increases as the distance from the rotation axis increases. , And the other side is at the section line Exists outside the curved part The rotary atomizing coating apparatus according to the above (4), which is formed at an inflection portion located at a straight line portion.
[0019]
( 6 When the number of the paint supply holes is n and the number of grooves included in the groove row closest to the paint supply hole is m, when n: m is expressed by the simplest integer ratio n1: m1, n1 and m1 is set to be a natural number of 10 or less. 4 ) Or ( 5 ).
[0020]
( 7 ) Wherein the simplest integer ratio is expressed as n1: m1 = 1: 1. 6 ).
[0021]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained for each claim.
[0022]
Claim 1 Any of 3 According to the invention described in the above, the wall of the paint distribution chamber Face Since the coating is formed in a shape that promotes atomization of the coating by spreading the liquid surface of the coating in the circumferential direction, the distribution of the coating is more uniform, and the amount of the coating passing through each coating supply hole is equalized. Will be done.
[0023]
Therefore, the amount of the paint supplied from the paint supply hole to the paint diffusion surface can be made uniform, and the particle size distribution of the paint particles becomes sharp with little variation. Thereby, the coating efficiency can be improved as compared with the conventional one, and the coating film quality can be improved.
[0024]
Claim 1 According to the invention described in the above, further In addition, the paint can be smoothly moved along the surface of the top member while being sent forward by centrifugal force. In addition, it is possible to eliminate the paint pool.
[0025]
Claim 4 According to the invention described in (1), the claims 1 ~ 3 In addition to the effect of the invention described in any one of the above, the liquid film along the wall surface of the paint distribution chamber is divided into a number of liquid threads by the groove, and the amount of the paint supplied to each liquid thread is reduced. , Can promote the splitting and atomization of paint.
[0026]
Claim 5 According to the invention described in (1), the claims 4 In addition to the effects of the invention described in (1), since the liquid thread of the coating material split into the number of grooves can be immediately carried to the coating material supply hole, the splitting and atomization of the coating liquid becomes more remarkable in a region where the discharge amount is small.
[0027]
Claim 6 According to the invention described in (1), the claims 4 Or 5 In addition to the effects of the invention described in (1), the liquid thread split by the groove and the paint supply hole are closely associated with each other, so that the paint is further made uniform.
[0028]
Claim 7 According to the invention described in (1), the claims 6 In addition to the effects of the invention described in (1), since the liquid thread split by the groove and the paint supply hole are associated with each other in a one-to-one correspondence, the amount of the paint can be stably made uniform.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0030]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotary atomizing coating apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view from the left side of FIG. 1, and FIG. FIG.
[0031]
The rotary atomizing coating apparatus shown in FIG. 1 has a cup 10 as a rotating cup-shaped spray head. The cup 10 includes a bell body 11 having a paint diffusion surface 12 formed on the inside thereof, and a plurality of cups 10 disposed at the bottom of the paint diffusion surface 12 of the bell body 11 for supplying paint on the paint diffusion surface 12. And a top member 31 disposed behind the hub 21, that is, on the opposite side of the paint diffusion surface 12. For convenience of explanation, the paint diffusion surface 12 side of the cup 10 will be referred to as “front” or “front”, and the opposite side will be referred to as “rear”.
[0032]
Further, a space is formed between the hub portion 21 and the top member 31, and this space is used for collecting paint that has collided with the rear surface of the hub portion 21 and stably guiding the paint to the plurality of paint supply holes 22. A paint distribution chamber 38 is formed.
[0033]
A hollow shaft 41 that is rotated by driving means such as a motor (not shown) is attached to the rear of the cup 10. A tapered shaft portion 44 is formed on the distal end side of the hollow shaft 41, and the tapered shaft portion 44 is inserted and fitted into the tapered hole 15 of the bell body 11. Further, a male screw portion 45 is formed on the further distal end side of the tapered shaft portion 44, and by screwing this male screw portion 45 into the female screw portion 16 of the bell body 11, the outer surface of the tapered shaft portion 44 becomes the inner surface of the tapered hole 15. The cup 10 can be fixed to the distal end side of the hollow shaft 41 while pressing and adjusting the center.
[0034]
A paint supply pipe 42 for sending paint to the paint distribution chamber 38 is disposed at the center of the inside of the hollow shaft 41. A cleaning liquid supply pipe 43 is arranged coaxially so that the paint supply pipe 42 is inserted therethrough, and a cleaning liquid such as a thinner can flow through the cleaning liquid supply pipe 43.
[0035]
In this embodiment, a normal metal cup 10 is used. In this case, generally, the bell body 11 and the hub portion 21 are formed of aluminum or an aluminum alloy. On the other hand, the top member 31 is formed of, for example, a fluororesin such as PTFE, PFA, and FEP. Note that the top member 31 and the cup 11 can be formed integrally, and in this case, both are formed of the same material.
[0036]
The bell body 11 has a paint diffusion surface 12 formed on the inside of the tip. The shape of the paint diffusion surface 12 is a cup-like or dish-like shape, a substantially cone-shaped surface that spreads in the direction of the object to be coated, and a cross-sectional line that appears on a plane including the rotation axis. Is generally a surface having a straight or concave curve. The use of such a shape is considered to eliminate the accumulation of paint on the inner surface of the cup and to quickly supply the paint liquid film to the tip of the cup. On the outer edge of the paint diffusion surface 12 of the bell body 11, a large number of grooves (not shown) cut substantially along the rotation axis direction are formed, so that the paint is discharged from the outer edge to the yarn. .
[0037]
On the other hand, as described above, the tapered hole 15 for attaching the hollow shaft 41 rotated by a motor (not shown) as a driving means, and the female screw portion 16 are formed on the inner surface on the rear end side of the bell main body 11.
[0038]
A bell member mounting recess 13 is formed in the center bottom of the bell main body 11 so that the bell member 31 is fitted and accommodated therein. A female screw 14 is formed on the inner surface of the bottom of the paint diffusion surface 12 of the bell body 11.
[0039]
The hub portion 21 has a substantially disk shape, and a number of paint supply holes 22 for supplying paint on the paint diffusion surface 12 of the bell body 11 are formed in an annular shape near the outer peripheral portion thereof. ing. A small-diameter through hole 24 is formed near the central axis of the hub 21. In these through holes 24, a cleaning liquid such as a thinner that overflows the paint distribution chamber 38 at the time of cleaning flows out to the paint diffusion surface 12 side through the through holes 24, and the bottom of the paint diffusion surface 12 (near the central axis). It is for cleaning. In order to prevent the paint from passing through the through-hole 24 during normal coating, the through-hole 24 is formed at an angle inclined with respect to the center axis in a direction opposite to the paint supply hole 62 near the outer peripheral portion, that is, the cup. 10 is formed so as to reduce its diameter toward the front.
[0040]
A male screw 23 is formed on the outer surface of the hub 21. Then, after holding the top member 31 in the top member mounting recess 13 of the bell body 11, the male screw 23 of the hub portion 21 is screwed into the female screw portion 14 of the bell body 11, and the hub portion 21 is connected to the paint diffusion of the bell body 11. It can be fixed to the bottom of the surface 12.
[0041]
As described above, when the hub portion 21 is screwed into the bell main body 11 and joined, the threaded portions of the hub portion 21 and the bell main body 11 are threaded in the opposite direction to the threaded portions of the bell main body 11 and the hollow shaft 41. It is desirable. This is because the paint is intermittently supplied to the rear surface of the hub portion 21 when the cup 10 is rotating, and as a result, a rotational moment in a direction opposite to the rotational direction of the cup 10 is applied. This is so that the hub 21 can be tightened in the event of this. As a result, it is possible to prevent the hub portion 21 from falling off from the bell main body 11. The method of joining the hub portion 21 to the bell body 11 is not limited to the screw-in method, but may be, for example, pressure bonding or adhesion.
[0042]
In the present embodiment, in particular, the wall surface on the side opposite to the paint diffusion surface 12 of the paint distribution chamber 38, that is, the rear wall surface has at least a part of a cross-sectional line that appears in a cross section of a plane including the rotation axis of the cup 10 at least partly with respect to the rotation axis. The line is discontinuously or continuously formed with lines having different inclinations, and on the line, the inclination that opens toward the object to be coated increases as the distance from the rotation axis increases. That is, the convex surface 32 facing the rotation axis of the cup is formed on at least a part of the front surface of the top member 31 corresponding to the rear wall surface of the paint distribution chamber 38. In addition, a plurality of convex surfaces may be formed instead of one convex surface as shown in the figure, and a convex surface may be formed not on a part of the front surface of the top member 31 but on the whole. Good.
[0043]
The top member 31 is a line having a slope whose cross-section line, which appears in a cross-section formed by a plane including the rotation axis on the front surface thereof, opens toward the workpiece direction of 0 ° or more and less than 90 ° relative to the rotation axis of the cup 10. It is formed to be configured. Here, the inclination of the sectional line is set to 0 ° or more because an action of sending the paint forward by centrifugal force is required. On the other hand, by setting the inclination of the cross-sectional line to be less than 90 °, the front surface of the top member 31 can move the point on the front surface of the top member 31 from the inside to the outside along the surface. Is formed so that the position in the direction of the rotation axis always advances toward the object to be coated, and is formed such that there is no recessed portion where the point is receded. Thereby, the paint can be smoothly moved along the surface of the top member 31. In this way, paint pools can be eliminated.
[0044]
On the other hand, an air ring that surrounds the outer periphery of the hollow shaft 41 at regular intervals is attached to the outer surface side of the cup 10, and a number of air outlet holes are formed at the tip side of the air ring. The air inlet formed on the rear end side communicates with the air supply pump (both are not shown).
[0045]
In this apparatus, an electrostatic coating method is adopted. A high voltage generator (not shown) is electrically connected to the hollow shaft 41 by a cable or the like, and a predetermined voltage is applied to the cup 10 which is electrically connected to the hollow shaft 41. It can be applied.
[0046]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
[0047]
In the rotary atomizing coating apparatus of the present embodiment, the paint is sent through a paint supply pipe 42 located at the center of the rotation axis of the cup 10, and is once collected in the paint distribution chamber 38. Thereafter, the paint is stably guided from the paint distribution chamber 38 to the plurality of paint supply holes 22, and is supplied from these paint supply holes 22 to the paint diffusion surface 12 of the bell body 11 of the cup 10. Since the cup 10 is rotated at a high speed by the motor, the paint supplied to the paint diffusion surface 12 is thinly stretched along the inner surface of the paint diffusion surface 12 by centrifugal force and heads toward the outer edge of the cup 10. Then, the paint is discharged in the form of a thread along a groove formed on the outer edge of the paint diffusion surface 12, and is atomized into fine particles. The atomized paint is further bent in the direction of the object to be coated by an air flow called shaping air which is jetted from an air outlet hole (not shown) in the direction of the rotation axis of the cup. On the other hand, a predetermined high voltage is applied to the cup 10, and corona discharge is performed from the tip of the cup toward the object to be coated. For this reason, paint is charged before atomization by contact charging, and is also charged after atomization by ions obtained by corona discharge, and the thus-painted paint particles are efficiently transferred to the object by Coulomb force. It is carried and adheres.
[0048]
Here, in the present embodiment, the behavior of the paint guided from the paint distribution chamber 38 to the paint supply hole 22 is different from the conventional one. That is, the paint sent from the paint supply pipe 42 is spread in the radial direction as a thin liquid film due to the centrifugal force generated by the high-speed rotation of the cup 10, but corresponds to the wall surface behind the paint distribution chamber 38. It is considered that the liquid film on the convex surface 32 formed on the top member 31 has a tendency to spread not only in the radial direction but also in the rotational direction. According to this, the distribution of the paint is made more uniform. Therefore, the supply of the paint guided to the paint supply holes 22 becomes substantially constant, and as a result, the amount of the paint passing through each paint supply hole 22 becomes uniform. This effect is particularly remarkable in a region where the discharge amount is large.
[0049]
As described above, according to the present embodiment, the amount of the paint supplied from the paint supply hole 22 to the paint diffusion surface 12 can be made uniform, and the particle size distribution of the paint particles becomes sharp with little variation. Thereby, the coating efficiency is improved and the quality of the coating film is improved as compared with the conventional one.
[0050]
FIG. 4 is a sectional view showing another example of the top member.
[0051]
In the top member 31a shown in FIG. 4, on the surface on the side of the paint dispensing chamber, a groove row is formed in which a plurality of grooves 33 each having a fixed length are arranged in a substantially radial direction and are spaced apart from each other over the entire circumferential direction. Have been. Here, a large number of grooves 33 are radially formed in a so-called shoulder portion in the middle of the convex surface 32 of the top member 31.
[0052]
The groove 33 is not particularly limited, but has a length of, for example, about 1 to 5 mm, more preferably about 1.5 to 3 mm, and a width of, for example, about 0.05 to 0.5 mm. Preferably, it is about 0.2 to 0.3 mm, and the depth is, for example, about 0.05 to 3 mm, more preferably about 0.1 to 0.2 mm.
[0053]
The grooves 33 are preferably arranged substantially in the radial direction, but need not necessarily be strictly aligned, and may be deflected to some extent. In addition, the number of groove rows may be at least one or more, and may be increased as appropriate. The shape of each groove 33 may not necessarily be a straight line at the center line, but may be an arc shape unless the groove has an extremely small radius of curvature. However, in the case of an arc-shaped groove, it is necessary to arrange the groove so that the outer edge portion side is larger than the center portion side, and that the cup 10 is twisted in the direction opposite to the rotation direction.
[0054]
When such a top member 31a is used, in addition to the effect that the amount of paint is made uniform by the convex surface 32, the liquid film along the surface of the top member 31a is formed by a large number of grooves 33 and a large number of liquids. Since the liquid is split into threads and the amount of the paint supplied to the individual liquid threads is reduced, the splitting and atomization of the coating liquid can be promoted. This effect is particularly remarkable in a region where the discharge amount is small.
[0055]
Further, the number of the grooves 33 in the groove row and the number of the paint supply holes 22 in the hub portion 21 can be arbitrarily selected, but the number of the paint supply holes 22 is n, which is closest to the paint supply hole 22. When the number of grooves 33 included in the groove row (considering the case where there are a plurality of groove rows) is m, when n: m is represented by the simplest integer ratio n1: m1, n1 and m1 are each 10 or less. Is preferably set to be a natural number, and more preferably both numbers are equal. In this way, the liquid thread split by the groove 33 and the paint supply hole 22 are closely associated with each other, so that the amount of the paint is made more uniform.
[0056]
Here, from the viewpoint of promoting more uniform atomization, it is desirable that the number m of the grooves be a natural number times the number n of the paint supply holes (including a case where the number is equal). If n1: m1 = 1: 1, the liquid thread split by the groove 33 and the paint supply hole 22 are associated with each other in a one-to-one correspondence, so that the amount of the paint can be stably uniformed.
[0057]
Conversely, when it is desired to obtain a uniform paint having a relatively large particle size even with a small discharge amount, it is desirable to set the number n of the paint supply holes to a natural number times two or more times the number m of the grooves. In this case, if the groove 33 is formed in the middle of the convex surface 32, the liquid film is spread not only in the radial direction but also in the rotation direction by the convex surface even after passing through the groove 33, so that when the discharge amount is large, Coarse particles can be prevented from being produced. As described above, by appropriately combining the curved shapes before and after the groove 33, that is, the radii of curvature of the cross-sectional lines appearing in the cross section formed by the plane including the rotation axis, it is possible to manufacture the cup 10 having the performance according to the specification.
[0058]
The microstructure formed on the surface of the top member 31a on the side of the coating material distribution chamber for promoting the division and atomization of the coating liquid can be exemplified by the above-described groove row as a typical example. The structure is not limited to the groove row as long as it has a similar function, and various structures can be employed. For example, each component is not necessarily concave, such as a groove, may be convex, or a combination of both, and the planar shape itself is not limited to an elongated rectangle, and may be, for example, a circular circle. .
[0059]
FIG. 5 is a sectional view showing still another example of the top member.
[0060]
In the top member 31b shown in FIG. 5, on the front surface of the top member 31b corresponding to the rear wall surface of the paint dispensing chamber, a convex surface 32 facing the rotation axis of the cup and a cross-sectional line appearing in a plane including the rotation axis are provided. A straight conical surface 34 is formed. The groove row has an inflection such that its rotation axis side is located at a curved portion on a cross-sectional line formed such that the inclination increases as the distance from the rotation axis increases, and the other side is located at a linear portion on the cross-section line. This is different from the one shown in FIG. That is, the groove row is formed at an inflection portion between the convex surface 32 and the conical surface 34, and the tip end side of the groove 33 is a straight line in a sectional line.
[0061]
By using such a top member 31b, the amount of the paint passing through each groove 33 is made uniform, and the liquid thread of the paint divided into the number of grooves can be immediately carried to the paint supply hole 22. In the region where the discharge amount is small, the splitting and atomization of the coating liquid becomes more remarkable.
[0062]
FIG. 6 is a sectional view showing a hub portion according to another embodiment.
[0063]
In this embodiment, the wall surface on the paint diffusion surface 12 side of the paint distribution chamber 38, that is, the front wall has at least a part of a cross-sectional line appearing in a cross section formed by a plane including the rotation axis, discontinuous or continuous with respect to the rotation axis. In addition, the line is formed so that the inclination that opens in the direction opposite to the direction of the workpiece increases as the distance from the rotation axis increases on the line. That is, the convex surface 25 facing the rotation axis of the cup is formed on at least a part of the rear surface of the hub portion 21a corresponding to the front wall surface of the paint distribution chamber 38. Specifically, a dome-shaped concave portion 26 is provided at the center of the rear surface of the hub portion 21a, and a convex surface 25 is provided around the concave portion. As the top member, it is desirable to use those shown in FIGS. 1 to 5, but it is also possible to use those shown in FIG.
[0064]
According to this embodiment, the paint sent from the paint supply pipe 42 flows along the convex surface 25 from the concave portion 26 on the rear surface of the hub 21a due to the centrifugal force generated by the high-speed rotation of the cup 10. It is considered that the liquid film tends to spread not only in the radial direction but also in the rotational direction. According to this, the distribution of the paint is made more uniform. Therefore, the same effect as the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.
[0065]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the hub portion of FIG.
[0066]
In the hub portion 21b shown in FIG. 7, on the surface on the side of the paint distribution chamber, a groove row is formed in which a plurality of grooves 27 each having a fixed length along the substantially radial direction are arranged apart from each other over the entire circumferential direction. Have been. Here, a large number of grooves 27 are radially formed at the end of the convex surface 25 of the hub 21b.
[0067]
When such a hub portion 21b is used, in addition to the effect that the amount of paint is made uniform by the convex surface 25, the liquid film along the surface of the hub portion 21b is formed by a large number of grooves 27 and a large number of liquids. Since the liquid is split into threads and the amount of the paint supplied to the individual liquid threads is reduced, the splitting and atomization of the coating liquid can be promoted.
[0068]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing still another example of the hub portion of FIG.
[0069]
The hub portion 21c shown in FIG. 8 is different from the hub portion shown in FIG. 7 in that the dome-shaped concave portion 26 is not formed in the center of the rear surface, and only the convex surface 25c facing the rotation axis of the cup is formed. 21b. A through-hole 24c penetrating from the convex surface 25c to the front of the hub portion is formed at the center of the hub portion 21c. The front end diameter of this through hole is set to, for example, about 1 mm or less. Thereby, since the paint has a relatively high viscosity, it is possible to prevent blow-through of the paint. On the other hand, since the viscosity of the cleaning liquid such as thinner is relatively low, the cleaning liquid can be easily blown through the through-hole 24c, and there is an advantage that the cleaning efficiency of the front surface of the hub portion is increased.
[0070]
When such a hub 21c is used, the same effect as described above can be obtained with a simple configuration. Further, the hub portion 21c can be easily applied to a multi-feed tube type paint supply system described later.
[0071]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing still another example of the hub portion of FIG.
[0072]
The hub portion 21d shown in FIG. 9 differs from the hub portion 21b shown in FIG. 7 in that a projection 28 is formed in the center of the dome-shaped concave portion 26.
[0073]
Such a hub portion 21d is preferably applied to a multi-feed tube type paint supply system. Here, the multi-feed tube refers to a tube in which a cleaning liquid supply pipe is arranged in the center of the hollow shaft 41 and, for example, about 3 to 8 paint supply pipes are independently arranged around the cleaning liquid supply pipe (Japanese Patent Application Laid-Open No. H09-0909). -75789).
[0074]
The apparatus of this system has an advantage that by setting a paint supply pipe dedicated to each color, the supply paint can be switched instantaneously without washing the paint supply pipe. However, since the paint supplied from the paint supply pipe collides with a position offset from the center position of the rear surface of the hub portion, the paint is supplied unevenly when being supplied to the paint diffusion surface 12 due to such offset. This has the disadvantage that uniform atomization is difficult to obtain.
[0075]
On the other hand, when the hub portion 21d shown in FIG. 9 is used, the supplied paint is once entangled with the projection 28 formed at the center, and then distributed and spread on the convex surface 25 around the same. Even with a multi-feed tube type paint supply system, uneven supply can be eliminated and uniform atomization can be realized.
[0076]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing still another example of the hub section of FIG.
[0077]
In the hub portion 21e shown in FIG. 10, the rear surface of the hub portion 21e corresponding to the front wall surface of the paint distribution chamber appears on the rear surface of the hub portion 21e in a cross section formed by a plane including the rotation axis and a convex surface 25 facing the opposite side to the object to be coated. A conical surface 29 having a straight section line is formed. The groove row is formed at an inflection portion between the convex surface 25 and the conical surface 29, and the outside of the groove 27 is a straight line in a sectional line.
[0078]
If such a hub portion 21e is used, the amount of paint passing through each groove 27 can be made uniform, and the liquid thread of the paint divided into the number of grooves can be immediately carried to the paint supply hole 22. In the region where the discharge amount is small, the splitting and atomization of the coating liquid becomes more remarkable.
[0079]
In addition, there is an advantage that the cleaning efficiency of a cleaning liquid such as a thinner on an outer portion of the groove portion 27 of the hub portion 21e is excellent. However, since there is no room in the space near the center of the rear surface of the hub portion 21e and the concave portion 26 is small, the overflowing cleaning liquid tends to flow back to the hollow shaft 41 side during cleaning, and the discharge amount and discharge time of the cleaning liquid Needs to be adjusted.
[0080]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotary atomizing coating apparatus according to another embodiment.
[0081]
This embodiment differs from the rotary atomizing coating apparatus of FIG. 1 in that a convex surface 17 as shown is also formed on the paint diffusion surface 12a of the bell body 11. In this way, after the paint is supplied from the paint supply hole 22 to the paint diffusion surface 12, the liquid film on the convex surface 17 also tends to spread not only in the radial direction but also in the rotational direction. Therefore, since the paint discharged from the outer edge of the cup 10 is more uniformly atomized, the coating efficiency and the coating film quality are further improved. Note that a groove row similar to that described with reference to FIG. 4 and the like may be formed in the middle or the end side of the convex surface 17. On the other hand, when it is desired to particularly obtain a relatively large particle size distribution with a large particle size, it can be said that it is more preferable to use the apparatus shown in FIG. 1 in which the convex surface is not formed on the paint diffusion surface.
[0082]
The embodiments described above are not described to limit the present invention, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. For example, the hub unit, the top member, and the bell body described in this specification can be used in an appropriate combination, such as incorporating the hub unit 21a in FIG. 6 into the apparatus in FIG.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a rotary atomizing coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram viewed from the left side of FIG. 1;
FIG. 3 is an exploded sectional view showing the cup shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of a top member.
FIG. 5 is a sectional view showing still another example of the top member.
FIG. 6 is a sectional view showing a hub portion according to another embodiment.
FIG. 7 is a sectional view showing another example of the hub portion of FIG. 6;
FIG. 8 is a sectional view showing still another example of the hub section of FIG. 6;
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating still another example of the hub section of FIG. 6;
FIG. 10 is a sectional view showing still another example of the hub section of FIG. 6;
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a rotary atomizing coating apparatus according to another embodiment.
FIG. 12 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional rotary atomizing coating apparatus.
[Explanation of symbols]
10 ... cup (spray head),
11 ... bell body,
12 ... paint diffusion surface,
21, 21a to 21f: hub part,
22 ... paint supply hole,
24, 24c ... through-hole,
25, 25c ... convex surface,
26 ... recess,
27 ... groove,
28 ... projection,
29 ... Conical surface,
31, 31a, 31b ... top member,
32 ... convex surface,
33 ... groove,
34 ... conical surface,
41 ... hollow shaft,
42 ... paint supply pipe,
43 ... cleaning liquid supply pipe.

Claims

A rotary atomizing coating device having a rotating cup-shaped spray head,
The spray head, a hub portion formed with a plurality of paint supply holes for supplying paint on the paint diffusion surface on the inner surface of the spray head, formed on the opposite side of the hub portion from the paint diffusion surface, A paint distribution chamber for guiding the fed paint to the paint supply hole,
The wall surface of the paint distribution chamber opposite to the paint diffusion surface is a line having a slope in which a cross-sectional line that appears in a cross section of a plane including the rotation axis of the spray head opens toward the object to be coated with respect to the rotation axis. Is formed so that a convex surface is formed on at least a part of the wall surface, and the convex surface is formed with respect to a rotation axis of a cross section line appearing in a cross section by a plane including the rotation axis of the spray head. A rotating atomization coating apparatus characterized in that the inclination that opens toward the object to be coated increases as the distance from the rotation axis increases.

A rotary atomizing coating device having a rotating cup-shaped spray head,
The spray head, a hub portion formed with a plurality of paint supply holes for supplying paint on the paint diffusion surface on the inner surface of the spray head, formed on the opposite side of the hub portion from the paint diffusion surface, A paint distribution chamber for guiding the fed paint to the paint supply hole,
A concave portion is provided at the center of the wall surface of the paint dispensing chamber on the side of the paint diffusion surface, and a convex surface is formed around the concave portion, and the convex surface has a cross -section formed by a plane including a rotation axis of the spray head. Is formed with a line having an inclination that opens in a direction opposite to the direction of the workpiece with respect to the rotation axis with respect to the rotation axis, and is formed such that the inclination increases as the distance from the rotation axis increases on the line. A rotary atomizing coating apparatus characterized by the above-mentioned.

A rotary atomizing coating device having a rotating cup-shaped spray head,
The spray head, a hub portion formed with a plurality of paint supply holes for supplying paint on the paint diffusion surface on the inner surface of the spray head, formed on the opposite side of the hub portion from the paint diffusion surface, A paint distribution chamber for guiding the fed paint to the paint supply hole,
A through hole is provided at the center of the wall surface of the paint distribution chamber on the paint diffusion surface side, and a convex surface is formed around the through hole, and the convex surface includes a rotation axis of the spray head. The cross-section line appearing in the cross-section of the plane is constituted by a line having an inclination that opens in the direction opposite to the direction of the object to be coated, and on the line, the inclination increases as the distance from the rotation axis increases. Rotary atomizing coating equipment.

On the wall surface of the paint dispensing chamber, at least one or more groove rows in which a plurality of grooves each having a predetermined length along a substantially radial direction are arranged apart from each other over the entire circumferential direction are formed. The rotary atomizing coating apparatus according to claim 1.

Among the groove rows, the groove row that is the most distant from the rotation axis, the rotation axis side is located at a curved portion in the cross-sectional line formed so that the inclination increases as the distance from the rotation axis increases, and The rotary atomization coating apparatus according to claim 4, wherein the side is formed in an inflection portion located at a straight line portion outside the curved portion in the cross section line.

When n is the number of the paint supply holes and m is the number of grooves included in the groove row closest to the paint supply holes, n1 and m1 are represented by the simplest integer ratio n1: m1. The rotary atomizing coating apparatus according to claim 4 or 5, wherein each of them is set to be a natural number of 10 or less.

The rotary atomization coating apparatus according to claim 6, wherein the simplest integer ratio is expressed as n1: m1 = 1: 1.