JP6511290B2

JP6511290B2 - Rotary atomization type electrostatic coating machine and bell cup

Info

Publication number: JP6511290B2
Application number: JP2015035164A
Authority: JP
Inventors: 山崎　勇; 山崎　　勇; 俊也小林; 治吉田; 達也中石
Original assignee: Toyota Motor Corp; Ransburg Industrial Finishing KK
Current assignee: Carlisle Fluid Technologies Ransburg Japan KK; Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2035-02-25
Also published as: JP2016155089A

Description

本発明は回転霧化型静電塗装機及びそのベルカップに関する。 The present invention relates to a rotary atomization type electrostatic sprayer and its bell cup.

静電塗装機は、一般塗装に加えて自動車ボディの塗装にも適用されている。自動車ボディの塗装は、自動車の意匠性及び商品性に直結するため高い品質が求められる。この要請に応じるために塗料粒子の直径を小さくする努力つまり塗料粒子を微粒化する努力が日々行われている。 In addition to general painting, electrostatic painting machines are also applied to the painting of automobile bodies. The painting of automobile bodies is required to have high quality, as it is directly linked to the design and commercialization of automobiles. In order to meet this demand, efforts are constantly being made to reduce the diameter of the paint particles, that is, to make the paint particles finer.

自動車業界で最も多く採用されているのが、「ベルカップ」と呼ばれるカップ状の回転霧化頭を備えた回転霧化型静電塗装機である（例えば特許文献１）。以下、回転霧化頭を「ベルカップ」と呼ぶ。回転霧化型静電塗装機において微粒化に関する基本的な考え方が既に確立している。その考え方は次の式１に基づいている。 The most frequently employed in the automobile industry is a rotary atomization type electrostatic coating machine equipped with a cup-shaped rotary atomizing head called "bell cup" (for example, Patent Document 1). Hereinafter, the rotary atomizing head is called a "bell cup". The basic concept of atomization has already been established in the rotary atomization type electrostatic coating machine. The idea is based on the following equation 1.

Formula 1

Ｐ³＝Ａ×(Ｑμ/ρＮ²ｒ²) P ³ = A × (Qμ / ρN ² r ² )

ここに、
Ｐ：塗料粒子の直径(mm)
Ａ：係数
Ｑ：塗料の供給量つまりベルカップに供給する塗料の量(cc/min)
μ：塗料の粘度(Cp)
ρ：塗料の比重
Ｎ：ベルカップの回転数(rpm)
ｒ：ベルカップの半径 here,
P: diameter of paint particles (mm)
A: Factor Q: Supply amount of paint, ie amount of paint supplied to bell cup (cc / min)
μ: viscosity of paint (Cp)
ρ: Specific gravity of paint N: Number of rotations of bell cup (rpm)
r: Bell cup radius

次に、塗料粒子の体積Ｖは次の式２によって表すことができる。 Next, the volume V of the paint particles can be expressed by the following equation 2.

Formula 2

Ｖ＝(4/3)×π×(Ｐ/2)³＝(1/6)πＰ³ V = (4/3) × π × (P / 2) ³ = (1/6) πP ³

式２に式１を代入すると次の式３になる。 Substituting equation 1 into equation 2 results in equation 3 below.

Formula 3

Ｖ＝(π/6)×Ａ×Ｑ×μ×(1/ρＮ²ｒ²) V = (π / 6) × A × Q × μ × (1 / ρN ² r ² )

式３において、｛(π/6)×Ａ｝は常数である。｛(π/6)×Ａ｝を「Ｂ」に置換すると、式３は次の式４で表すことができる。 In Equation 3, {(π / 6) × A} is a constant. Substituting {(π / 6) × A} with “B”, Equation 3 can be expressed by Equation 4 below.

Formula 4

Ｖ＝(Ｂ×Ｑ×μ)/(ρＮ²ｒ²) V = (B × Q × μ) / (ρN ² r ² )

式４によれば次のことが分かる。すなわち、塗料粒子の体積Ｖはベルカップの回転数Ｎの二乗に反比例する。塗料粒子の体積Ｖは、また、ベルカップの半径ｒの二乗に反比例する。換言すれば、式４は、塗料粒子の体積Ｖを小さくすることに関して、ベルカップの回転数Ｎを高くするのが有効であることを教えている。また、式４は、塗料粒子の体積Ｖを小さくすることに関して、ベルカップの半径ｒを大きくするのが有効であることを教えている。 According to Equation 4, the following can be understood. That is, the volume V of the paint particles is inversely proportional to the square of the rotation number N of the bell cup. The volume V of the paint particles is also inversely proportional to the square of the radius r of the bell cup. In other words, Equation 4 teaches that it is effective to increase the number of rotations N of the bell cup in reducing the volume V of the paint particles. Equation 4 also teaches that increasing the radius r of the bell cup is effective in reducing the volume V of the paint particles.

式１及び式４の教示に従って、従来から、微粒化度を高めるための手法つまり塗料粒子を小さくする手法として、ベルカップの回転数を高くする及び／又はベルカップの半径を大きくする手法が採用されている。 According to the teaching of Equations 1 and 4, conventionally, as a method for increasing the degree of atomization, that is, as a method for reducing paint particles, a method for increasing the number of rotations of the bell cup and / or increasing the radius of the bell cup is employed It is done.

特開２０１２−１１５７３６号公報JP, 2012-115736, A

回転するベルカップから飛び出す塗料粒子には遠心力が作用する。ベルカップの回転数が高くなると、塗料粒子に作用する遠心力が大きくなる。また、相対的に小さな半径のベルカップとの対比で、同じ回転数の場合において、半径の大きいベルカップの方がその周速度が大きい。したがって大きなベルカップを採用すると、ベルカップから飛び出す塗料粒子に大きな遠心力が作用する。 A centrifugal force acts on the paint particles that fly out of the rotating bell cup. As the rotation speed of the bell cup increases, the centrifugal force acting on the paint particles increases. Also, in contrast to the relatively small radius bell cup, the circumferential speed of the larger radius bell cup is greater at the same rotational speed. Therefore, when a large bell cup is adopted, a large centrifugal force acts on the paint particles jumping out of the bell cup.

上述したように、塗料粒子を小さくするには、ベルカップの回転数を高く設定するのが効果的である。また、塗料粒子を小さくするには、大きなベルカップを採用するのが効果的である。しかし、このことに伴って塗料粒子に作用する遠心力が大きくなるのは上述した通りである。 As described above, in order to make the paint particles smaller, it is effective to set the number of rotations of the bell cup high. Also, to make the paint particles smaller, it is effective to use a large bell cup. However, as described above, the centrifugal force acting on the paint particles is increased along with this.

特許文献１はシェーピングエアを開示している。このシェーピングエアは２つの機能を有している。一つは、ベルカップから外方に飛び出す塗料粒子をワークの方向に差し向ける「偏向機能」である。他の一つは、塗料粒子がワークの方向に向けて飛行するのをアシストする「飛行アシスト機能」である。 Patent Document 1 discloses shaping air. This shaping air has two functions. One is a "deflection function" which directs paint particles which fly outward from the bell cup in the direction of the work. The other is a "flying assist function" which assists the paint particles to fly in the direction of the work.

自動車ボディの塗装に適用される回転霧化型静電塗装機はシェーピングエアを採用している。そして、塗装品質の要求が高度化するほど、つまり塗料粒子の微粒化を追求するほど、塗料粒子に作用する遠心力が大きくなる。これに対応し且つ所望の塗装パターンを形成するために、強いシェーピングエアが必要となる。このことは、シェーピングエアの使用量が増大することを意味している。 The rotary atomization type electrostatic coating machine applied to the painting of the car body adopts shaping air. And, as the demand for coating quality becomes higher, that is, the finer the paint particles are pursued, the centrifugal force acting on the paint particles becomes larger. To cope with this and form a desired paint pattern, strong shaping air is required. This means that the amount of shaping air used is increased.

本発明の目的は、シェーピングエアの使用量を低減することのできる回転霧化型静電塗装機及びベルカップを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotary atomization type electrostatic sprayer and a bell cup which can reduce the amount of use of shaping air.

本発明の更なる目的は、シェーピングエアの上記飛行アシスト機能に対する依存を低減できる回転霧化型静電塗装機及びベルカップを提供することにある。 A further object of the present invention is to provide a rotary atomization type electrostatic coating machine and a bell cup which can reduce the dependence of shaping air on the above-mentioned flight assist function.

本発明の更なる目的は、シェーピングエアの上記偏向機能に対する依存を低減できる回転霧化型静電塗装機及びベルカップを提供することにある。 A further object of the present invention is to provide a rotary atomization type electrostatic coater and a bell cup which can reduce the dependence of shaping air on the deflection function.

本件発明者らは、ベルカップが回転することに伴って発生する気流に着目し、この気流を分析することで本発明を案出するに至ったものである。図１は従来のベルカップの部分断面図である。図１の参照符号１はベルカップである。ベルカップ１は軸線Ａxを中心にして一方向に回転する。ベルカップ１は内面２と外周面４とを備えている。 The present inventors have come to come up with the present invention by analyzing the air flow focusing on the air flow generated as the bell cup rotates. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a conventional bell cup. Reference numeral 1 in FIG. 1 is a bell cup. The bell cup 1 rotates in one direction about the axis Ax. The bell cup 1 has an inner surface 2 and an outer peripheral surface 4.

ベルカップ１に供給された塗料は内面２に沿って広がる。そして、塗料は、内面２と外周面４とが合流する外周縁６から径方向外方に飛散する。図１の参照符号１０で示す矢印は、ベルカップ１の回転に伴って発生する気流を示す。また、参照符号θ_０は、気流１０の方向を表す角度を示す。この角度θ_０は、ベルカップ１の外周縁６が作る平面１２に対する気流１０の角度を意味する。 The paint supplied to the bell cup 1 spreads along the inner surface 2. Then, the paint scatters radially outward from the outer peripheral edge 6 where the inner surface 2 and the outer peripheral surface 4 merge. An arrow indicated by reference numeral 10 in FIG. 1 indicates an air flow generated as the bell cup 1 rotates. Further, reference symbol θ ₀ indicates an angle representing the direction of the air flow 10. The angle θ ₀ means the angle of the air flow 10 to the plane 12 formed by the outer peripheral edge 6 of the bell cup 1.

ベルカップ１が回転することにより塗料粒子には遠心力が作用する。この遠心力によって、塗料粒子はベルカップ外周縁６から径方向外方に飛散する。そして、塗料粒子は気流１０に乗って径方向外方に飛行する。本件発明者らはベルカップ１が生成する気流１０の方向つまり角度θ_０に着目した。この角度θ_０が大きいと、角度θ_０が小さいときに比べて、気流１０は被塗物（以下、「ワーク」という。）にアクセスする方向の流れであると言うことができる。 As the bell cup 1 rotates, centrifugal force acts on the paint particles. The paint particles are scattered radially outward from the bell cup outer peripheral edge 6 by this centrifugal force. Then, the paint particles fly radially outward on the air flow 10. The inventors paid attention to the direction, i.e. angle theta ₀ of the airflow 10 generated by the bell cup 1. If the angle theta ₀ is large, than when the angle theta ₀ is small, the air flow 10 is article to be coated (hereinafter, referred to as. "Work") can be said to be a direction of flow that access.

次に、本件発明者らは、ベルカップ内面２が生成する第１の気流２０及びベルカップ外周面４が生成する第２の気流３０に着目した。ベルカップ１の回転に伴って内面２には、図２に示す第１の気流２０が生成される。 Next, the present inventors paid attention to the first air flow 20 generated by the bell cup inner surface 2 and the second air flow 30 generated by the bell cup outer peripheral surface 4. As the bell cup 1 rotates, a first air flow 20 shown in FIG. 2 is generated on the inner surface 2.

第１の気流２０は、ベルカップ外周縁６から径方向外方且つワーク側に向かい、そして、ベルカップ回転軸線Ａxに接近する方向に向かい、そして、ベルカップ内面２を臨む第１空間２２を通ってベルカップ内面２に戻る。 The first air flow 20 is directed radially outward from the bell cup outer peripheral edge 6 toward the work side, and in the direction approaching the bell cup rotation axis Ax, and the first space 22 facing the inner surface 2 of the bell cup Pass back to Bell cup inner surface 2.

第２の気流３０は、ベルカップ外周縁６から径方向外方に向かい、そして、ワークから遠ざかる方向に向かい、そして、ベルカップ外周面４を臨む第２空間３２を通ってベルカップ外周面４に戻る。 The second air flow 30 is directed radially outward from the bell cup outer peripheral edge 6 and is directed away from the work, and passes through the second space 32 facing the bell cup outer peripheral surface 4 to the bell cup outer peripheral surface 4. Return to

図１に矢印で示す気流１０は、上述した第１の気流２０と第２の気流３０とが合流した気流であるということができる。以下、図１に示す気流１０を「合成気流」と呼ぶ。本件発明者らは、ベルカップ内面２と外周面４が生成する第１、第２の気流２０、３０に着目した。合成気流１０（図１）が第１、第２の気流２０、３０によって生成されるのは上述した通りである。そして、合成気流１０の方向も第１、第２の気流２０、３０によって規定される。 It can be said that the air flow 10 shown by the arrow in FIG. 1 is an air flow in which the first air flow 20 and the second air flow 30 described above are joined. Hereinafter, the air flow 10 shown in FIG. 1 is referred to as “synthetic air flow”. The present inventors focused on the first and second air flows 20 and 30 generated by the bell cup inner surface 2 and the outer peripheral surface 4. As described above, the synthetic air flow 10 (FIG. 1) is generated by the first and second air flows 20, 30. The direction of the synthetic air flow 10 is also defined by the first and second air flows 20 and 30.

一つの例として、ベルカップ内面２が生成する第１の気流２０の流速を高めれば、合成気流１０の流速を高めることができる。したがって、増速した合成気流１０によって、塗料粒子の飛行速度を高めることができる。 As one example, if the flow velocity of the first air flow 20 generated by the bell cup inner surface 2 is increased, the flow velocity of the synthetic air flow 10 can be increased. Thus, the increased synthetic air flow 10 can increase the flight speed of the paint particles.

同じことが第２の気流３０についても言える。ベルカップ外周面４が生成する第２の気流３０の流速を高めれば、合成気流１０の流速を高めることができる。したがって、増速した合成気流１０によって、塗料粒子の飛行速度を高めることができる。 The same is true for the second air flow 30. If the flow velocity of the second air flow 30 generated by the bell cup outer peripheral surface 4 is increased, the flow velocity of the synthetic air flow 10 can be increased. Thus, the increased synthetic air flow 10 can increase the flight speed of the paint particles.

勿論、第１、第２の気流２０、３０の流速を共に高めれば、合成気流１０の流速を一層高めることができる。したがって、増速した合成気流１０によって、塗料粒子の飛行速度を高めることができる。 Of course, if the flow rates of the first and second air flows 20 and 30 are both increased, the flow rate of the synthetic air flow 10 can be further increased. Thus, the increased synthetic air flow 10 can increase the flight speed of the paint particles.

また、増速した第１の気流２０によって、ベルカップ内面２を臨む第１空間２２の空気を第１の気流２０が巻き込む量が増大する。この現象は、合成気流１０の方向をワーク側に接近させることを意味する。図１を参照して換言すれば、合成気流１０の方向を規定する角度θ_０を大きくするのに、第１の気流２０の流速を高めるのが効果的である。 In addition, the amount of the first air flow 20 taking in the air in the first space 22 facing the inner surface 2 of the bell cup is increased by the increased first air flow 20. This phenomenon means that the direction of the synthetic air flow 10 is made to approach the work side. In other words, referring to FIG. 1, it is effective to increase the flow velocity of the first air flow 20 in order to increase the angle θ ₀ that defines the direction of the synthetic air flow 10.

前記技術的課題は、本発明の一つの観点によれば、
回転霧化頭を備えた回転霧化型静電塗装機であって、
前記回転霧化頭が、
該回転霧化頭が回転することにより塗料が広がる内面と、
外周面と、
該外周面と前記内面とが合流する外周縁とを有し、
前記内面と前記外周面との少なくとも一方の面に、前記回転霧化頭が回転することにより発生する気流を増速する複数のディンプルを更に有することを特徴とする回転霧化型静電塗装機を提供することにより達成される。 According to one aspect of the invention, the technical problem is:
A rotary atomization type electrostatic sprayer equipped with a rotary atomizing head,
The rotating atomizing head is
The inner surface where the paint spreads by rotation of the rotary atomizing head,
The outer circumferential surface,
And an outer peripheral edge where the outer peripheral surface and the inner surface merge.
A rotary atomization type electrostatic coating machine further comprising a plurality of dimples for accelerating the air flow generated by rotation of the rotary atomizing head on at least one of the inner surface and the outer peripheral surface. Is achieved by providing

前記技術的課題は、本発明の他の観点によれば、
回転霧化型静電塗装機に適用される回転霧化頭が、
該回転霧化頭が回転することにより塗料が広がる内面と、
外周面と、
該外周面と前記内面とが合流する外周縁とを有し、
前記内面と前記外周面との少なくとも一方の面に、前記回転霧化頭が回転することにより発生する気流を増速する複数のディンプルを更に有することを特徴とする回転霧化頭を提供することにより達成される。 According to another aspect of the present invention, the technical problem is:
The rotary atomizer head applied to the rotary atomizer type electrostatic sprayer
The inner surface where the paint spreads by rotation of the rotary atomizing head,
The outer circumferential surface,
And an outer peripheral edge where the outer peripheral surface and the inner surface merge.
The rotary atomizing head is characterized by further comprising a plurality of dimples for accelerating the air flow generated by the rotation of the rotary atomizing head on at least one of the inner surface and the outer peripheral surface. Achieved by

図３は本発明に従う回転霧化頭つまりベルカップ１００の典型例の作用説明図である。図３は、本発明に従う回転霧化頭の一例としてのベルカップ１００を示す。図３に示すベルカップ１００は、その内面１０２にディンプル（後に、参照符号１５０を付して説明する）が形成されている。ベルカップ内面１０２がディンプルを備えることで第１の気流２０の速度を高めることができる。図３において、ディンプルを備えたベルカップ内面１０２が生成する第１の気流２０の速度が、ディンプル無しの従来のベルカップ１（図１、図２）に比べて速くなる状態を太い実線で図示してある。 FIG. 3 is a working illustration of a typical example of a rotary atomizing head or bell cup 100 according to the invention. FIG. 3 shows a bell cup 100 as an example of a rotary atomizing head according to the invention. The bell cup 100 shown in FIG. 3 has dimples (which will be described later with reference numeral 150) formed on the inner surface 102 thereof. The velocity of the first air flow 20 can be increased by providing the bell cup inner surface 102 with a dimple. In FIG. 3, a thick solid line illustrates how the velocity of the first air flow 20 generated by the bell cup inner surface 102 having dimples is faster than that of the conventional bell cup 1 without dimples (FIGS. 1 and 2). It is shown.

図３に図示の参照符号１０４はベルカップ１００の外周面を示し、１０６はベルカップ外周縁を示す。なお、図３に図示のベルカップ１００の外周面１０４にはディンプルが形成されていない。勿論、ベルカップ外周面１０４にディンプルを形成してもよい。 Reference numeral 104 shown in FIG. 3 denotes the outer peripheral surface of the bell cup 100, and 106 denotes the outer peripheral edge of the bell cup. Note that no dimples are formed on the outer peripheral surface 104 of the bell cup 100 shown in FIG. Of course, dimples may be formed on the bell cup outer peripheral surface 104.

第１の気流２０と第２の気流３０によって、従来と同様に、合成気流１１０が生成される。第１の気流２０がディンプルによって増速される。増速した第１の気流２０によって合成気流１１０の速度も高められる。したがって、この合成気流１１０に乗って飛行する塗料粒子の速度を高めることができる。このことは、前述したシェーピングエアの「飛行アシスト機能」に対する依存度合いを低減できることを意味する。つまりシェーピングエアの使用量を低減できることを意味する。 The first air flow 20 and the second air flow 30 produce a synthetic air flow 110 in a conventional manner. The first air flow 20 is accelerated by the dimples. The speed of the synthetic air flow 110 is also increased by the accelerated first air flow 20. Therefore, the speed of the paint particles flying on the synthetic air flow 110 can be increased. This means that the degree of dependence of the shaping air on the "flying assist function" can be reduced. This means that the amount of shaping air used can be reduced.

図３において、合成気流１１０の方向を角度θ_１で示す。この角度θ_１は、ディンプル無しの従来のベルカップ１の合成気流１０（図１）の角度θ_０に比べて大きい。すなわち、ディンプルによって増速された第１の気流２０によって合成気流１１０の方向をワーク側に引き寄せることができる。 3, shows the direction of the resultant air stream 110 at an angle theta _1. This angle θ ₁ is larger than the angle θ ₀ of the synthetic air flow 10 (FIG. 1) of the conventional bell cup 1 without dimples. That is, the direction of the combined air flow 110 can be drawn to the work side by the first air flow 20 accelerated by the dimples.

前述したように、シェーピングエアは、ベルカップから外方に飛び出す塗料粒子をワークの方向に差し向ける「偏向機能」を有する。この偏向機能によって塗装パターンの大きさが規定される。図３の例によれば、ディンプルによる第１の気流２０の増速効果によって、上述したように、合成気流１１０の方向をワーク側に引き寄せることができる。この引き寄せ効果によって、シェーピングエアによる偏向機能に対する依存を低減することができる。換言すれば、径方向外方に飛行する塗料粒子の方向をワークに向けて偏向するのに必要とされるシェーピングエアの依存度合いを低減することができる。このことは、シェーピングエアの使用量を低減できることを意味する。 As mentioned above, the shaping air has a "deflection function" which directs paint particles, which fly out from the bell cup, in the direction of the workpiece. The deflection function defines the size of the paint pattern. According to the example of FIG. 3, as described above, the direction of the combined air flow 110 can be drawn to the work side by the speed increasing effect of the first air flow 20 by the dimples. This attraction effect can reduce the dependence of the shaping air on the deflection function. In other words, it is possible to reduce the degree of dependence of the shaping air required to deflect the direction of the paint particles flying radially outward toward the work. This means that the amount of shaping air used can be reduced.

上記の説明から理解できるように、本発明は、シェーピングエアへの依存度を低減する一つの手法を提案するものである。最も典型的な例で説明すれば、シェーピングエアで所望の塗装パターンを形成するというのが従来の基本的な考え方であった。本発明は、所望の塗装パターンを形成する手法はシェーピングエアに限られないことを提案している。すなわち、所望の塗装パターンを形成するのに、シェーピングエアに加えて、回転するベルカップが生成する気流の速度を高める手法が存在することを本発明は提案するものである。 As can be understood from the above description, the present invention proposes one method for reducing the dependence on shaping air. According to the most typical example, it has been a basic idea to form a desired paint pattern with shaping air. The present invention proposes that the method of forming a desired paint pattern is not limited to shaping air. That is, the present invention proposes that, in addition to shaping air, there is a method of increasing the speed of the air flow generated by the rotating bell cup to form a desired coating pattern.

ベルカップが生成する気流の速度を高める具体的な手法として、本発明は３つの手法を提案する。第１の手法が、ベルカップの内面に複数のディンプルを配置することである。第２の手法が、ベルカップの外周面に複数のディンプルを配置することである。第３の手法が、ベルカップの内面及び外周面に複数のディンプルを配置することである。 The present invention proposes three approaches as a specific approach to increase the velocity of the air flow generated by the bell cup. The first approach is to place a plurality of dimples on the inner surface of the bell cup. The second method is to arrange a plurality of dimples on the outer peripheral surface of the bell cup. A third approach is to place a plurality of dimples on the inner and outer peripheral surfaces of the bell cup.

従来のベルカップの部分断面図であり、回転するベルカップが生成する気流を説明するための図である。It is a fragmentary sectional view of the conventional bell cup, and is a figure for demonstrating the airflow which a rotating bell cup produces | generates. ベルカップ内面が生成する第１の気流及びベルカップ外周面が生成する第２の気流を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st airflow which a bell cup inner surface generate | occur | produces, and the 2nd airflow which a bell cup outer peripheral surface produces | generates. 一例としてベルカップ内面にディンプルを備えた本発明に従うベルカップの作用説明図である。It is an effect | action explanatory drawing of the bell cup according to this invention which equipped the inner surface of the bell cup with the dimple as an example. 第１実施例のベルカップの概略側面図である。It is a schematic side view of the bell cup of 1st Example. 第１実施例のベルカップの正面図であり、ベルカップ内面を示す。It is a front view of the bell cup of 1st Example, and shows a bell cup inner surface. 第１実施例のベルカップの内面に配置したディンプルを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the dimple arrange | positioned to the inner surface of the bell cup of 1st Example. 第２実施例のベルカップの概略側面図である。It is a schematic side view of the bell cup of 2nd Example. 第２実施例のベルカップの側面図である。It is a side view of the bell cup of 2nd Example. 第２実施例のベルカップが生成する気流の速度が増速していることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the speed of the airflow which the bell cup of 2nd Example produces | generates is accelerating.

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the attached drawings.

第１実施例（図４〜図６）：
図４は、自動車ボディの塗装に適用可能な回転霧化型静電塗装機に組み付けられる第１実施例のベルカップ２００を示す。図４に図示の第１実施例のベルカップ２００に含まれる要素において、図３を参照して説明した本発明に従うベルカップ１００に含まれる要素と同じ要素には同じ参照符号を付すことにより、その詳しい説明を省略する。 First embodiment (FIGS. 4 to 6) :
FIG. 4 shows a bell cup 200 of a first embodiment assembled to a rotary atomization type electrostatic sprayer applicable to painting of an automobile body. In the elements included in the bell cup 200 of the first embodiment illustrated in FIG. 4, the same elements as the elements included in the bell cup 100 according to the present invention described with reference to FIG. The detailed explanation is omitted.

ベルカップ２００の内面１０２つまり図４に参照符号Ａr(in)で指し示す領域に、図５に図示のように、複数の第１ディンプル１５０が形成されている。なお、第１実施例のベルカップ２００の外周面１０４はディンプル無しである。図４から最もよく分かるように、ベルカップ内面１０２には、その中心部分に液体塗料が供給される。ベルカップ内面１０２において、塗料が遠心力によって広がる領域が内周部分１０２aと外周部分１０２bの２つの面で構成されている。内周部分１０２aは、外周部分１０２bに比べて傾斜角度が小さい。 As shown in FIG. 5, a plurality of first dimples 150 are formed on the inner surface 102 of the bell cup 200, that is, the region indicated by the reference symbol Ar (in) in FIG. The outer peripheral surface 104 of the bell cup 200 of the first embodiment is free of dimples. As best seen in FIG. 4, the bell cup inner surface 102 is supplied with liquid paint at its central portion. In the bell cup inner surface 102, a region in which the paint spreads by centrifugal force is constituted by two surfaces of an inner peripheral portion 102a and an outer peripheral portion 102b. The inner circumferential portion 102a has a smaller inclination angle than the outer circumferential portion 102b.

図示のベルカップ２００の直径は77mmである。ベルカップ内面１０２の内周部分１０２a、外周部分１０２bは、相対的に傾斜角度が異なる面で構成され、外周部分１０２bの傾斜角度が内周部分１０２aに比べて大きい。 The illustrated bell cup 200 has a diameter of 77 mm. The inner peripheral portion 102a and the outer peripheral portion 102b of the bell cup inner surface 102 are constituted by surfaces having different inclination angles, and the inclination angle of the outer peripheral portion 102b is larger than that of the inner peripheral portion 102a.

第１ディンプル１５０は内周部分１０２a及び外周部分１０２bに配置されている。これら内周部分１０２a及び外周部分１０２bに配置された第１ディンプル１５０は共通であるが、内周部分１０２aと外周部分１０２bとで異なる大きさの第１ディンプル１５０を配置してもよい。また、内周部分１０２a及び／又は外周部分１０２bにおいて、部分的に異なる大きさの第１ディンプル１５０を配置してもよい。 The first dimples 150 are disposed on the inner circumferential portion 102 a and the outer circumferential portion 102 b. The first dimples 150 disposed on the inner circumferential portion 102 a and the outer circumferential portion 102 b are common, but the first dimple 150 having different sizes may be disposed on the inner circumferential portion 102 a and the outer circumferential portion 102 b. In addition, first dimples 150 of partially different sizes may be disposed in the inner circumferential portion 102a and / or the outer circumferential portion 102b.

内周部分１０２aには１２０個の第１ディンプル１５０が配置されている。外周部分１０２bには９０個の第１ディンプル１５０が配置されている。内周部分１０２a及び外周部分１０２bにおける第１ディンプル１５０の配置について説明すると、ベルカップ２００と同軸の直径の異なる複数の円周上に第１ディンプル１５０が等間隔に配置されている。また、隣接する円周上に配置された第１ディンプル１５０は千鳥状に配置されている。 The 120 first dimples 150 are disposed in the inner circumferential portion 102a. Ninety first dimples 150 are disposed in the outer peripheral portion 102b. The arrangement of the first dimples 150 in the inner circumferential portion 102 a and the outer circumferential portion 102 b will be described. The first dimples 150 are disposed at equal intervals on a plurality of circumferences having different diameters coaxial with the bell cup 200. In addition, the first dimples 150 arranged on the adjacent circumference are arranged in a staggered manner.

内周部分１０２a及び外周部分１０２bにおいて、最内周に位置する第１円周上に配置された複数の第１ディンプル１５０に対して、次の第２円周上の第１ディンプル１５０は互い違いに配置されている。換言すれば、最内周の第１円周上の複数の第１ディンプル１５０のうち互いに隣接する２つの第１ディンプル１５０、１５０の中間に、次の第２円周上の第１ディンプル１５０が配置されている。この関係は、次の第３以降の円周上の第１ディンプル１５０も同じである。 In the inner circumferential portion 102a and the outer circumferential portion 102b, the first dimples 150 on the next second circumference alternate with the plurality of first dimples 150 disposed on the first circumference located on the innermost circumference. It is arranged. In other words, the next first dimple 150 on the second circumference is placed midway between the two first dimples 150 and 150 adjacent to each other among the plurality of first dimples 150 on the innermost circumference of the first circumference. It is arranged. This relationship is the same for the third and subsequent circumferential first dimples 150 as well.

図６を参照して、各第１ディンプル１５０は、ゴルフボールと同様に球面状の凹所１５０aで構成されている。実施例で採用した第１ディンプル１５０は、その円形の開口１５０bの直径Ｄiaは3.53mmであり、凹所１５０aの最深部の深さＤepは0.34mmである。 Referring to FIG. 6, each first dimple 150 is formed of a spherical recess 150a like a golf ball. The diameter Di of the circular opening 150b of the first dimple 150 employed in the embodiment is 3.53 mm, and the depth Dep of the deepest part of the recess 150a is 0.34 mm.

第１実施例のベルカップ２００の変形例として、ベルカップ外周面１０４に上記第１ディンプル１５０と同様のディンプルを配置し、上記内面１０２の第１ディンプル１５０を省いてもよい。 As a modification of the bell cup 200 of the first embodiment, the same dimple as the first dimple 150 may be disposed on the bell cup outer peripheral surface 104, and the first dimple 150 of the inner surface 102 may be omitted.

第２実施例（図７、図８）：
図７は第２実施例のベルカップ３００を示す。なお、第２実施例のベルカップ３００は、上記第１実施例のベルカップ２００の変形例でもある。すなわち、第２実施例のベルカップ３００は、その内面１０２に図５に図示の第１ディンプル１５０を有する。 Second Embodiment (FIG. 7, FIG. 8) :
FIG. 7 shows a bell cup 300 of the second embodiment. The bell cup 300 of the second embodiment is also a modification of the bell cup 200 of the first embodiment. That is, the bell cup 300 of the second embodiment has the first dimple 150 shown in FIG.

ベルカップ３００は、切頭円錐状の傾斜面で構成された外周面１０４の全域に配置されたディンプル１６０を有する。外周面１０４に配置されたディンプル１６０を「第２ディンプル」と呼ぶと、第２ディンプル１６０は、上述した第１ディンプル１５０と同じである。 The bell cup 300 has dimples 160 disposed on the entire area of the outer circumferential surface 104 formed of a truncated conical inclined surface. When the dimples 160 disposed on the outer circumferential surface 104 are referred to as “second dimples”, the second dimples 160 are the same as the first dimples 150 described above.

第２ディンプル１６０は、図７に参照符号Ａr(out)で示すように、切頭円錐状の傾斜面で構成された外周面１０４の全域に配置されているが、外周面１０４を、その小径側と、大径側つまり外周縁１０６側との２つの領域に区画し、そのいずれか一方の区画に第２ディンプル１６０を配置するようにしてもよい。 The second dimple 160 is disposed on the entire area of the outer peripheral surface 104 formed of a truncated conical inclined surface as shown by the reference symbol Ar (out) in FIG. The second dimple 160 may be disposed in one of two sections, ie, the side and the large diameter side, that is, the side of the outer peripheral edge 106.

第２ディンプル１６０は、図８から分かるように、円周方向に横一列に等間隔に配置されている。そして、この列が小径側端と大径側端つまり外周縁１０６との間に複数配置されている。第２ディンプル１６０は、第１ディンプル１５０（図５）と同様に、千鳥状に配置されている。 The second dimples 160 are arranged at equal intervals in a row in the circumferential direction, as can be seen from FIG. A plurality of the rows are disposed between the small diameter end and the large diameter end, that is, the outer peripheral edge 106. The second dimples 160 are arranged in a staggered manner, similarly to the first dimple 150 (FIG. 5).

ベルカップ外周面１０４に第２ディンプル１６０を配置することにより第２の気流３０（図３）を増速することができる。この第２の気流３０の速度が高くなることで、合成気流１１０の速度が高くなる。また、第２実施例のベルカップ３００は、その内面１０２にも第１ディンプル１５０が形成されている。ベルカップ内面１０２が生成する第１の気流２０の速度が高くなることで、合成気流１１０の速度が高くなる。 By arranging the second dimples 160 on the bell cup outer peripheral surface 104, the second air flow 30 (FIG. 3) can be accelerated. As the speed of the second air flow 30 increases, the speed of the combined air flow 110 increases. Further, in the bell cup 300 of the second embodiment, the first dimple 150 is also formed on the inner surface 102 thereof. As the speed of the first air flow 20 generated by the bell cup inner surface 102 increases, the speed of the synthetic air flow 110 increases.

したがって、合成気流１１０の速度は、増速した第１の気流２０及び増速した第２の気流３０によって一層増速される。これによりシェーピングエアの前述した「飛行アシスト機能」に対する依存度合いを一層低減することができる。これによりシェーピングエアの使用量を一層低減することができる。 Thus, the velocity of the synthetic air flow 110 is further accelerated by the accelerated first air flow 20 and the accelerated second air flow 30. This makes it possible to further reduce the degree of dependence of the shaping air on the aforementioned "flying assist function". Thereby, the amount of use of shaping air can be further reduced.

合成気流１１０の方向は、第１の気流２０と第２の気流３０とによって規定される。合成気流１１０の方向をワーク側に引き寄せるのであれば、第１の気流２０の増速効果を第２の気流３０の増速効果よりも大きくなるように第１、第２ディンプル１５０、１６０の数や配置を設定すればよい。 The direction of the synthetic air flow 110 is defined by the first air flow 20 and the second air flow 30. If the direction of the synthetic air flow 110 is drawn to the work side, the number of first and second dimples 150 and 160 is set so that the speed increasing effect of the first air flow 20 is greater than the speed increasing effect of the second air flow 30. You can set the layout.

図９は、第１、第２のディンプル１５０、１６０を備えた第２実施例のベルカップ３００を装着した静電塗装機の作用効果を説明するための図である。比較例として、ディンプル無しのベルカップを装着した静電塗装機を用意した。ディンプル無しのベルカップの外形輪郭は、第２実施例のベルカップ３００の外形輪郭と同じである。 FIG. 9 is a figure for demonstrating the effect of the electrostatic coating machine which mounted the bell cup 300 of 2nd Example provided with the 1st, 2nd dimple 150,160. As a comparative example, an electrostatic coating machine equipped with a bell cup without dimples was prepared. The contour of the dimple-free bell cup is the same as the contour of the bell cup 300 of the second embodiment.

図９の実線は、第２実施例のベルカップ３００を装着した静電塗装機に関するものである。図９の破線は、ディンプル無しのベルカップを装着した比較例の静電塗装機に関するものである。 The solid line in FIG. 9 relates to an electrostatic coating machine equipped with the bell cup 300 of the second embodiment. The broken line in FIG. 9 relates to the electrostatic coating machine of the comparative example equipped with a bell cup without dimples.

回転霧化型静電塗装機のベルカップによって生成される塗料粒子は、回転するベルカップが生成する気流に乗って飛行する。ベルカップから離れた塗料粒子は、ベルカップの径方向外方に進んだ後、放物線を描いてワークに接近する方向に向かう。塗料粒子の移動軌跡をベルカップの回転軸線Ａxからの距離に置き換えて、塗料粒子の速度変化を示したのが図９である。換言すれば、図９は、ベルカップが生成する気流の速度変化を示す。図９の横軸は、ベルカップの回転軸線Ａxからの距離を示し、縦軸は気流の速度を示す。 The paint particles produced by the bell cup of the rotary atomizing electrostatic sprayer fly in the air stream generated by the rotating bell cup. The paint particles separated from the bell cup travel radially outward of the bell cup, then draw a parabola and move toward the workpiece. FIG. 9 shows the velocity change of the paint particles by replacing the movement trajectory of the paint particles with the distance from the rotation axis Ax of the bell cup. In other words, FIG. 9 shows the velocity change of the air flow generated by the bell cup. The horizontal axis of FIG. 9 shows the distance from the rotation axis Ax of the bell cup, and the vertical axis shows the velocity of the air flow.

例えば、ベルカップの回転軸線Ａxから42mm離れた地点では、実施例では約21m/secであるのに対して比較例では11m/secである。つまり、実施例は比較例に対して約1.9倍の速度を実現していることが分かる。第１、第２のディンプル１５０、１６０による増速効果は、ベルカップの回転軸線Ａxから可成り離れた60mmの地点でも維持されている。 For example, at a point 42 mm away from the rotation axis Ax of the bell cup, it is about 21 m / sec in the embodiment, but 11 m / sec in the comparative example. That is, it can be seen that the example achieves about 1.9 times the speed of the comparative example. The acceleration effect by the first and second dimples 150 and 160 is maintained at a point 60 mm considerably away from the rotation axis Ax of the bell cup.

１０２ベルカップの内面
１０４ベルカップの外周面
１０６外周縁
１５０第１ディンプル
１６０第２ディンプル
２００第１実施例のベルカップ
３００第２実施例のベルカップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Inner surface of bell cup 104 Outer peripheral surface of bell cup 106 Outer peripheral edge 150 1st dimple 160 2nd dimple 200 Bell cup of 1st Example 300 bell cup of 2nd Example

Claims

A rotary atomization type electrostatic sprayer equipped with a rotary atomizing head,
The rotating atomizing head is
The inner surface where the paint spreads by rotation of the rotary atomizing head,
The outer circumferential surface,
And an outer peripheral edge where the outer peripheral surface and the inner surface merge.
A rotary atomization type electrostatic coating machine further comprising a plurality of dimples for accelerating the air flow generated by rotation of the rotary atomizing head on at least one of the inner surface and the outer peripheral surface. .

The rotary atomizer head applied to the rotary atomizer type electrostatic sprayer
The inner surface where the paint spreads by rotation of the rotary atomizing head,
The outer circumferential surface,
And an outer peripheral edge where the outer peripheral surface and the inner surface merge.
A rotary atomizing head , further comprising a plurality of dimples for accelerating an air flow generated by rotation of the rotary atomizing head on at least one of the inner surface and the outer peripheral surface.

The rotary atomizing head according to claim 2, wherein the plurality of dimples are formed on the inner surface.

The rotary atomizing head according to claim 2, wherein the plurality of dimples are formed on the outer circumferential surface.

The rotary atomizing head according to claim 2, wherein the plurality of dimples are formed on the inner surface and the outer peripheral surface.