JP3384083B2 - 塗装方法および装置 - Google Patents

塗装方法および装置

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JP3384083B2
JP3384083B2 JP03625594A JP3625594A JP3384083B2 JP 3384083 B2 JP3384083 B2 JP 3384083B2 JP 03625594 A JP03625594 A JP 03625594A JP 3625594 A JP3625594 A JP 3625594A JP 3384083 B2 JP3384083 B2 JP 3384083B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B05B7/0807Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
    • B05B7/0815Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets with at least one gas jet intersecting a jet constituted by a liquid or a mixture containing a liquid for controlling the shape of the latter

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、扇形液膜噴射ノズルの
使用により形成される塗膜について、その一側端縁を切
れ込みのよい境界が形成されるほか、他側を漸次薄膜状
態とすることができる塗装方法および装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】噴霧塗装により一側端縁が切れ込みのよ
い境界に形成するためには、いわゆるマスキングあるい
はテーピング手段による場合が多いが、この方法によれ
ば著しく手数が掛かるばかりでなく、塗膜の端縁部分が
剥離し易いという欠点があるため、最近はなるべく噴霧
塗装だけで一側端縁の切れ込みのよい境界を形成する方
法が実施されるようになった。従来のこの種の噴霧塗装
としては、主として三種類の技術があり、第一にエアレ
ス式の特殊構造の扇形噴霧用ノズルを使用する技術は、
例えば特公昭52−26256公報,特開昭61−16
1157公報,実開昭52−117607公報等に記載
されており、また第二にエアレス式の扇形噴霧用ノズル
を使用してそのノズルを被塗装面に対して傾斜した状態
のもとに噴霧するようにした技術は、例えば特開昭60
−183067公報に記載されており、更に第三にエア
レス式の扇形噴霧用ノズルの周囲からこのノズル軸線に
対して一方に偏倚した空気流を噴出するようにした技術
は例えば特開昭60−28841公報,特開昭61−1
61157公報等に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の第一の
技術は、特殊構造の扇形噴霧用ノズルを必要とする関係
上、ノズル製造が困難かつ高価であるという欠点があ
り、第二の技術は扇形噴霧におけるテールの発生しない
傾斜範域を被塗装面に塗着するようにしている関係上、
テールの発生が生じない部分の端縁は通常噴霧が飛散状
態となり易く、従って切れ込みのよい境界縁部の塗膜の
形成は実際上著しく困難であり、また第三の技術は扇形
噴霧の周囲から一方へ偏倚した空気流を噴出して扇形噴
霧を包囲した状態のもとに噴霧そのものを空気流により
偏倚するようにし、その偏倚に伴い一方の端縁部の膜厚
を厚く形成するようにしているが、噴霧の全周から空気
流を噴出添加するのであるから、空気流の方向並びに強
度の調節が困難であり、膜厚の厚い側の端縁部において
も噴霧の一部が飛散し易く、従って端縁の切れ込みのよ
い境界を形成する塗装手段としては満足できるものでは
ない。
【0004】そこで本発明の目的は、簡単な構成のもと
に効果的に一側端縁の切れ込みのよい境界を形成するこ
とができる塗装方法および装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、ほぼV字状断面の内部溝とこの内部溝にクロ
ス状態に交叉する外部溝とによりほぼ鞍形の噴口を備え
た広角扇形噴射に適するエアレス式噴液ノズルを採択し
て比較的高粘度の塗料を数kg/cm程度の低圧力の
もとに数mm〜10数mmの近距離から噴射しつつ、そ
の扇形液膜の一側端縁寄り部分の両側面にその扇形液膜
の片側が広角化並びに霧化されるように斜め方向から空
気流を添加するようにし、これにより扇形液膜の両端縁
部の一方寄り部分は霧化しない状態の液膜による塗装と
すると共に、他方寄り部分は噴霧化した状態のもとに塗
装するようにしたことを特徴とする塗装方法および装置
である。
【0006】
【作用】ほぼV字状断面の内部溝とこの内部溝にクロス
状態に交叉する外部溝とにより鞍形の噴口を備えたエア
レス式噴液ノズルから、比較的高粘度の塗料を数kg/
cm程度の低圧力のもとに噴射すると、ノズル噴口に
近い部分の液膜は扇形状であり、前方に漸次その角度を
縮減しつつ平行なテープ状に変化し、そこで粗粒噴霧と
なるか、あるいはテープ状態からその幅を減縮した後、
一点に収斂してそこから扇形状の粗粒噴霧となるから、
ノズルから被塗装面までの距離を数mm〜10数mmの
近距離に設定することにより、噴流が液膜状態から噴射
霧化する以前の扇形液膜の一側端縁寄り部分は霧化され
ずにそのまま被塗装面に到達して切れ込みのよい境界を
形成し、他側の端縁部付近の両側面には斜め方向からの
空気流の供給により、液膜は拡延並びに霧化されて膜厚
が漸減状態のもとに被塗装面に到達し塗装される。
【0007】
【実施例】以下、図面に示す塗装装置を参照しつつ本発
明を詳細に説明する。図3において、自動車における車
体下部のサイドシール部等のように、既に塗装Pされて
いる車体部分Bにそれとは異色の塗装pを部分的に施す
場合には、既塗装部分Pを汚損しないように重ね塗りす
る必要があり、このため本発明の装置としては、図1な
いし図3のように、エアレス式の広角扇形噴液ノズル1
と制御用エアノズル2,2とを備えたガン3を被塗装面
W即ち前記車体部分Bと相対的に移動可能に設けると共
に、ガン3には塗料供給源4から圧力レギュレター5,
バルブ6,ヒータ7を経て給液路8により加圧塗料を供
給しつつ帰還路9,絞り弁10を経て塗料タンク11へ
還流させ、これにより常時4〜6kg/cm程度の一
定圧力の加圧塗料を一定温度のもとに噴液ノズル1に供
給することができるようにし、かつガン3には加圧空気
供給源12から圧力レギュレータ13を経て給気路14
により加圧空気を供給してエアノズル2,2から0.4
〜0.6kg/cm程度の一定圧力の加圧空気を塗料
液膜の特定部分に吹き付けることができるようにする。
【0008】前記ガン3に設けるエアレス式の広角扇形
噴霧用噴液ノズル1としては、例えば実公平1−278
81公報あるいは実公平2−5881公報に記載されて
いるノズルが最適であり、即ち図4ないし図6に例示す
るように、本体14の前端寄り部分に断面がV字状の内
部溝15と前端面に刻設する断面が台形の外部溝16と
をクロスする関係に対向したまま比較的浅く交叉させて
形成されるほぼ鞍形の噴口17を開設した型式であり、
これによれば端縁寄り部分に発生し易いいわゆるテール
の発生を顧慮せずに済み、著しく広角の噴流が得られる
利点がある。なお上記噴液ノズル1における外部溝16
の断面形状をV字状,U字状,コ字状あるいは先端に丸
みを付与したV字状に形成した型式でもよい。
【0009】前記制御用エアノズル2,2としては、例
えば図1および図2のように、噴液ノズル1から噴射さ
れる扇形液膜の端縁寄り部分を拡延しつつ霧化するため
に、噴液ノズル1の先端に近くその少し前方において扇
形液膜に対して両側に斜め内向きの比較的小径のエアノ
ズル2,2を小角度前向きに設け、かつこのエアノズル
2,2の軸線の指向方向に関して、両エアノズル2,2
の軸線が扇形ないしテープ状液膜における該エアノズル
に近い端縁の両側を通って他側の端縁部分もしくは端縁
に近い部分において鋭角に交差するように形成してな
り、なおエアノズル2から噴出する空気流は推進過程に
おいてノズル口径よりも大径に漸次拡散するから、前記
軸線の指向による交差位置は液膜の端縁に近い部分の内
側でも外側でもよいのである。
【0010】前記ガン3の先端にはリテーニングナット
18によりノズル部材19を取り付けると共に、このノ
ズル部材19の一側前端に突出部20を形成してこの突
出部20に前記エアノズル2,2を穿設するようにし、
かつ後方に連通して設けた給気路21を経て前記給気路
14からの加圧空気をエアノズル2,2に供給し噴出さ
せるようにし、また噴液ノズル1はこれをノズル部材1
9の先端軸心部分にその扇形噴出液膜が前記エアノズル
2,2の対称面となるように固定し、前記給液路8と帰
還路9とに連通する給液室22を噴液ノズル1に連通す
るように後方に設け、更に給液室22には開閉弁23を
エアアクチュエータ等により進退させて開閉することが
できるように設け、もって前記塗料供給源4からの加圧
塗料を給液室22に常時循環させつつ開閉弁23の作動
のもとに噴液ノズル1から適時的に噴出することができ
るようにする。
【0011】上記構成のもとに、先ずエアの供給を停止
した状態のもとに、噴液ノズル1から、フォードカップ
#4で40秒の粘度の塗料を4.0kg/cmの圧力
で供給しつつ、噴霧ノズル1の噴口部から被塗装面Wま
での吹付け距離を10mmに設定し、かつガン3と被塗
装面Wとの相対的移動速度を800mm/secとして
塗装を実施すると、図7のように両端縁が切れ込みのよ
いテープ状の塗膜が得られるが、その両端縁の外側に飛
沫が認められる。
【0012】また、前記エアノズル2,2に対してエア
圧力が0.4kg/cmの加圧空気を供給すると共
に、他の条件を前記と同一のもとに塗装を実施した場合
には、図8のように、一方は切れ込みのよい端縁が形成
されると共に、他方は拡延しつつ霧化され、厚さが漸減
する塗膜が得られることが判った。しかもエアノズル
2,2から添加する制御空気流は霧化する端縁とは反対
の両側から液膜を挟む状態に添加する関係上、端縁の外
側に発生し易い飛沫についても制御空気流によるエゼク
タ作用により塗膜方向に誘導するから、切れ込みのよい
端縁の外側においては飛沫による汚損はほとんど認めら
れなかった。従って、図8における膜厚の漸減部分に対
して通常の塗装方法により追加塗装を施すことにより、
端縁部分が劃然とした膜厚の均斉な広面積の塗装が容易
に得られるのである。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。 a.広角扇形噴流が得られるエアレス式噴液ノズルを採
択して、相対的に移動する被塗装面に対して著しく近距
離から塗料を液膜状態のもとに噴射しつつ、一方の端縁
においてはほぼそのまま塗膜が形成されるようにすると
共に、他方の端縁寄り部分を制御用の空気流により、拡
延霧化して塗膜が漸減状態に形成されるようにしたか
ら、これにより一側の端縁を噴霧しない状態の液膜によ
り切れ込みのよい境界塗装面が得られ、かつ他方の端縁
は段部を生じない漸減状態の膜厚に塗装され、従って膜
厚の漸減部分に対して通常の塗装方法により追加塗装を
施すことにより、一側の端縁部分が劃然とした均斉膜厚
の塗装が容易に得られるのである。 b.端縁寄り部分を拡延霧化する制御用の空気流を、液
膜における拡延霧化する側の端縁とは反対側の外方から
その端縁の両側を通って他側の端縁付近に斜め方向から
衝触添加するようにしたから、これにより比較的に接近
した両側からの制御用空気によりその中間部分におい
て、エゼクタ効果により液膜の一側端縁付近に外方から
内向きの弱い空気流が生じ、端縁付近に僅かに浮遊して
いる塗料飛沫を塗装面方向に誘導し、塗装面境界外への
塗料飛沫の付着による汚損を防止する。 c.エアノズルから液膜をその両側から挟む状態に制御
空気流を添加するようにしたから、空気流に包囲される
状態のもとに液膜端縁を拡延並びに霧化し、従って霧滴
の飛散が防止されて塗着効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の塗装装置による塗装方法を示す要部の
縦断側面図である。
【図2】塗装装置の要部を示す一部破断正面図である。
【図3】塗装装置の系統を示す側面図である。
【図4】本発明に適用する噴液ノズルを例示する縦断側
面図である。
【図5】噴液ノズルの横断平面図である。
【図6】噴液ノズルの正面図である。
【図7】制御用空気を供給しない場合の噴液ノズルによ
る塗膜パターン図である。
【図8】制御用空気を供給した場合の噴液ノズルによる
塗膜パターン図である。
【符号の説明】
1 噴液ノズル 2 エアノズル 3 ガン 4 塗料供給源 8 給液路 12 加圧空気供給源 14 給気路 15 内部溝 16 外部溝 17 噴口 W 被塗装面
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05B 7/00 - 7/32 B05B 1/00 - 1/36 B05D 1/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面がほぼV字状の内部溝と前端面に刻
    設する外部溝とをクロスする関係に対向したまま比較的
    浅く交叉させて形成されるほぼ鞍形の噴口を開設した広
    角扇形噴射型の噴液ノズルを採択して塗料を低圧力のも
    とに近距離から噴射しつつ、その扇形もしくはテープ状
    液膜の切れ込みのよい端縁に形成する側の外方に設けた
    エアノズルから液膜を挟む状態に制御空気流を噴出させ
    つつ、液膜における切れ込みのよい端縁に形成する側と
    は反対側の端縁が広角化並びに霧化されるように斜め方
    向から空気流を添加するようにし、液膜の両端縁部の一
    方は霧化しない状態の液膜による塗装とすると共に、他
    方寄り部分は噴霧化した状態のもとに塗装するようにし
    たことを特徴とする塗装方法。
  2. 【請求項2】 前端寄り部分に断面がほぼV字状の内部
    溝(15)と前端面に刻設する外部溝(16)とをクロ
    スする関係に対向したまま比較的浅く交叉させて形成さ
    れるほぼ鞍形の噴口(17)を開設した型式の噴液ノズ
    ル(1)と制御用エアノズル(2),(2)とを備えた
    ガン(3)を被塗装面(W)と相対的に移動可能に設け
    ると共に、ガン(3)には塗料供給源(4)から給液路
    (8)により加圧塗料を噴液ノズル(1)に供給するこ
    とができるようにし、かつガン(3)には加圧空気供給
    源(12)から給気路(14)により加圧空気をエアノ
    ズル(2),(2)に供給することができるようにし、
    前記制御用エアノズル(2),(2)はこれを噴液ノズ
    ル(1)の先端に近い前方に液膜に対して面対称のもと
    に斜め内向きの前向きに設けると共に、その空気流が噴
    液ノズル(1)から噴射される液膜の一方の端縁寄り部
    分に対する拡延霧化に適応するように、両エアノズル
    (2),(2)の軸線は液膜における該エアノズルに近
    い端縁の両側を通って他側の端縁部分付近において鋭角
    に交差するように設定してなる塗装装置。
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DE102015006484A1 (de) * 2015-05-22 2016-11-24 Sata Gmbh & Co. Kg Düsenanordnung für eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole und Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole
CN205995666U (zh) 2016-08-19 2017-03-08 萨塔有限两合公司 喷枪及其扳机
DE102018118737A1 (de) 2018-08-01 2020-02-06 Sata Gmbh & Co. Kg Düse für eine Spritzpistole, Düsensatz für eine Spritzpistole, Spritzpistolen und Verfahren zur Herstellung einer Düse für eine Spritzpistole
WO2018184636A2 (de) 2018-08-01 2018-10-11 Sata Gmbh & Co. Kg Düsensatz für eine spritzpistole, spritzpistolensystem, verfahren zum ausgestalten eines düsen-moduls, verfahren zur auswahl eines düsen-moduls aus einem düsensatz für eine lackieraufgabe, auswahlsystem und computerprogrammprodukt
DE102018118738A1 (de) 2018-08-01 2020-02-06 Sata Gmbh & Co. Kg Grundkörper für eine Spritzpistole, Spritzpistolen, Spritzpistolen-Set, Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers für eine Spritzpistole und Verfahren zum Umrüsten einer Spritzpistole

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