JPH03500267A - スプレーガン用平スプレーノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 スプレーガン用乎スプレーノズル 良−塁上！ 本発明は、粉体スプレーカンに関し、さらに詳しく述べれば、塗装すべき物体上 に均質で、鮮明なスプレーパターンを作り出す、粉体スプレーガン用の平スプレ ーノズルに関する。

え豆り１上 工業用塗装用途においては、スプレーガンの様なスプレー装置から、塗装すべき 物体に向けて塗装粒子を放出する。塗装材料の一形態は、空気流に乗せて運ぶ微 粒粉体である。固体の粉体塗料を吹き付けて製品にする工程では、粉体塗料を像 細な粒子に粉砕し、それを液体塗料と同じ様にして部品に吹き付ける０通常、た たしそれか必要という訳てはないか、塗装すべき物体に粉体な吹き付ける時に、 その粉体を帯電させる。塗装すべき物体は、帯電した粉体とは異なった静電位に 保っであるので、全粒粉体材料はその物体に引き付けられ、確実な効率と隠蔽性 をもってその上に堆積する。その電荷により、粉体は、加熱されて融解するまて の十分な時間、その製品上に保持され。

その後粉体が冷却するとその標的とする基材上に固く密着する。

粉体スプレーガンは、一般に粉体が流れる通路を持った胴。

およびその胴の前端に取り付けたスプレーノズルから成る。スプレーノズルには 、一般に円形の放出口か形成されており、その放出口を通して塗料粉体を放出し 、一般に、塗装すべき物体上に円形のスプレーパターンを形成する。あるいは、 スプレーノズルに一般に長方形の隙間か形成されており、その隙間を通して粉体 塗料を放出し、いわゆる「平らな」スプレーパターン、即ち比較的明瞭な平行縁 部を持つスプレーパターンを形成する。スプレーノズルから放出される粉体塗料 粒子を帯電させるために、スプレーガンの前端て、スプレーノズルの放出口の近 くに、電極？取り付けることか多い。

標的とする物体を塗料粒子て最大限に被覆するためには、塗料粒子か効果的に帯 電し・、標的となる物体に強く引き付けられるようにするために、電極と標的物 体の間に１強力な静電場を形成するのか望ましい。電極をスプレーノズルの前方 に置き。

放出口をスプレーノズル中に配置することによって、この静電界が強化されるこ とが分かった。

先行技術の「平らな」スプレーノズル、即ち長方形の放出口を持つスプレーノズ ルては、電極はスプレーノズルの前方に位置しているが、そのためにパターン形 成構造と帯電構造との間に好ましくない相互作用が生じ、どちらかの、または両 方の件部が低下することになる０例えば、帯電効率を高くするために、溝形の放 出口から放出される微粒粉体塗料の通路内に電極を配置すると、塗装すべき物体 上のスプレーパターンか分断される。例えば米国特許第４，６３０，７７７号に 記載されている様に。

電極を粉体塗料の通路の外に移動させると、スプレーパターンの分断は避けられ るか、帯電効率かある程度低下する。

平らなスプレーノズルを持つ、先行技術の静電スプレーガンにおける別の解決方 法ては、電極をノズルの内側に配置している。これによってスプレーパターンの 分断は避けられるが、電極がノズルにより遮蔽されるので、電極と標的物体との 間の静電界か著しく弱くなる。その上、電極をスプレーノズルの内側に配置する と、電極と接地した物体との間の、突然の静電気放電により発大の危険性か生じ る。ガンの前方て、スプレーノズルの外側に配置した電極は、接地した物体が接 近すると徐々に放電するのに対し、スプレーノズルの内側に配置した電極は、接 近してくる接地物体から部分的、または完全に遮蔽される。

その結果、接地した物体が「隠れる様にして」電極に近付く、即ちノズルから遮 蔽されたまま電極に接近し、そのために突然、比較的高い静電エネルギーを電極 から接地した物体に放電することかある。

高エネルギーの静電気放電は、電極と接地物体との間にスパークまたはアークを 生じ、粉体スプレーガンか作動している揮発性の、爆発の可能性かある環境に引 火することがある。

単一の、長方形放出溝または口を持フ平スプレーノズルのもう一つの問題は、標 的物体上のスプレーパターンか不均一になることか多い点である。多く″の場合 、パターンの中央が「重くなるｊ、即ち微粒粉体塗料か集中するのである。その 代わりに、あるいはパターン中央の集中に加えて、先行技術の平スプレーノズル におけるパターンの縁部は、均質に徐々に減少せず、隣接するスプレーガンから のパターンと「縞」効果、即ち縁部が重なった所て粉体の蓄積を起こすことか多 い。

λ更辺ｌ遣 従って、本発明の目的は、ノズルから放出される塗料粒子を効果的に帯電させ、 スプレーガンの電極と、近接するｖＣ地物体との間の突然の静電気数ｔを避ける 、平スプレーノズルを備えた静電スプレーガンを提供することである。

本発明の別の目的は、塗装すべき物体上に塗料粒子の均質なパターンを形成する 。粉体スプレーガンと共に使用する平スプレーノズルを提供することである。

これらの目的は、軸方向に粉体流通路を備えたガニ／胴体、）前端に取り付けた 平スプレーノズル、および、その粉体流通路を横断し、一般的に互いに平行に延 びる１間隔を置いて配置した。一対の長方形の粉体放出溝を備えた粉体スプレー ガンにより達成される。好ましい実施形態では、スプレーノズルに、粉体放出用 の溝と溝の間に通し孔を形成し、その通し孔に静電気ケーブル機構に取り付けた ピンの形をした一点電極を通す。この電極は、スプレーノズルの通し孔を通りス プレーノズル中の二つの放出溝の間を通ってガンの前方に延びている。

本発明の一つの特徴は、標的物体上に吹き付ける粉体材料のスプレーパターンの 均質性を壊さずに、スプレーガンの前方で、スプレーノズルから放出され、空気 の流れに乗って運ばれる微粒粉体材料の通路内に、電極を配置することにある。

これは従来の単一の放出溝の代わりに、二つの放出溝を、電極の両側に間隔を置 いて、配置することによって達成され、その結果生じるスプレーパターンは、ガ ンの前方にある電極の影響を受けず、標的物体上に均質なスプレーパターンが形 成される。電極をスプレーノズルの前方に置くことには、スプレーノズルから放 出される塗料粒子を効果的に帯電させるために、電極と、塗装すべき物体との間 に強力な静電界を造り出すという利点がある。さらに、電極を前方に置くことに よって、接地した物体かガンに接近した時に、徐々に放電することがてき、電極 と、その様な接地した物体との間の突然の静電気放電を防止することがてきる。

好ましい実施形態ては、粉体スプレーガンが、粉体流通路を備えており、その中 てケーブル機構を軸方向で調節できる。そのケーブル機構は、絶縁性のケーブル ライナーを含むか、そのライナーの内部は中空になっており、その中に高圧静を 気ケーブルを取り付けである。ケーブル機構は、スプレーガンの前端にあるケー ブル台およびスプレーガンの後端にある軸方向調節機構で支えている。電極は、 ケーブルライナーの＃端に取り付けてあり、静電気ケーブル゛に電気的に接続し である。電極かスプレーノズルの中央孔を通り、スプレーガンの前方に延びる様 な位置で、ケーブル機構をスプレーガン内の粉体流通路内に取り付けである。こ の位置て、電極は、その電極と標的物体との間に、ノズルから放出される微粒粉 体材料を確実に、効果的に帯電させるための、高度に集中した静電界を形成する 。

平スプレーノズルを取り付けたアダプターはガンの前端て支えている。このアダ プターは、放出溝の上流５ケ一ブル台からは下流の位置て、半径方向て内側に狭 くなって行く内壁を持つ、通し孔を備えている。このアダプターの狭くなって行 く壁は、ａ粒粉体材料がケーブルマウントに接触した後、その微粒粉体材料を均 質に分散させ、空気流に乗って平スプレーノズルの放出溝に運ばれる粉体流の均 質性を確保する。搬送空気流中に微粒粉体材料が一様に混合されていることは、 パターンの縁部で微粒粉体材料の濃度か徐々に低下する。一様なスプレーパター ンを得るのに重要である。スプレーパターンの中心て粉体材料の濃度を下げ、中 心部に集中するのを防ぐために、二つの放出溝を分離することによっても、スプ レーパターンの一様性は向上する、 １皿塁盈Ｊ 本発明の好ましい実施形態における構造、操作、および利点を、添付の図面を参 照しながら以下に説明する。

第１図は、本発明に係わる１組み立てたスプレーガンの断面図を５ 第２図は、スプレーノズルおよびその中のアダプターの拡大断面図を。

第３図は、第２図に示すスプレーノズルの正面図を示す。

え九塁詳鳶皇羞凹 第１図に、微粒粉体材料を吹き付けるためのスプレーガン（１０）を示すが、そ の詳細は、ここに参考として含める。

「迅速な色変え機構のための粉体スプレーガン」の名称で、この特許出願と同時 に出願する米国特許出願第　号に記載する。スプレーカン（１０）の構造を詳細 に説明するには。

この出願の開示を参照する必要かある。

本発明の内容を理解するために説明すると、スプレーガン（ｌＯ）は、基部（１ ４）およびキャップ（１６）を備えた取り付はブロック（１２）を含む。基部（ １４）Ｓよびキャウブ（１６ンは、それぞれ切り込の部を持ち、その切込か一緒 になって、粉体スプレーガン（ｌＯ）を支えるための取り付は棒（１８）を受け 入れる孔を形成している。基部（１４）およびキヤ・リブ（１６）は、ねじ（２ ０）て相互に取り付けである。

取り付はブロック（１２）の基部（１４）は、入口（２２）。

前方空洞（２４）およびその空？！１（２４）を横断するスリーブ（２６）を備 えている。ここて使用する用語「前方ｊは、第１図て見て、スプレーガン（１０ ）の右側部分を、用語「後方」はその左側部分を意味する。

後方胴体部材（２８）は、取り付はブロック（１２）の空洞（２４）内に摺動で きる様に取り付けてあり、そこで、後方胴体部材（２８）の外側表面上に取り付 けであるＯ−リングにより空洞（２４）に沿って密閉されている。後方胴体部材 （２８）には、通し孔（３２）、および取り付はブロック（１２）の基部（１４ ）中にあるスリーブ（２６）と同列に並ぶ傾斜孔（３３）を備えている。粉体供 給管（３４）は、取り付はブロック（１２）内のスリーブ（２６）を通して、後 方胴体部材（２８）の傾斜孔（３３）中に挿入してあり、そこて固足しである。

粉体供給管（３４）は、空気に乗せて運ぶ微粒粉体材料を、傾斜孔（３３）を通 して、後方胴体部材（２８）の通し孔（３２）に導入する。

後方胴体部材（２８）の前端は、その内部にねし山を備え。

前方胴体部材（３８）の後端部上の相手方のねし山を受け入れる。前方胴体部材 （３８）の外側表面には、後方胴体部材（２８）と接するＯ−リング（４０）か ある、前方胴体部材（３８）の前端には、一対の０−リング（４２，４４）があ る、前方胴体部材（３８）は通し孔（４６）を持つが、この通し孔は後方胴体部 材（２８）の通し孔（３２）と同列に並び。

粉体供給管（３４）からスプレーガン（ｌＯ）の前端に向けて微粒粉体材料を搬 送するための粉体流通路（５０）を形成している。

粉体流通路（５０ンの中を胴体ライナー（５２）か軸方向に延びているが、この ライナーは、その後端で、後方胴体部材（２８）内に形成されている座（５４） に取り付けである。ＩｌＦ！体ライナライナー）は、絶縁性ケーブルライナー（ ５８）の中空内部に取り付けた高圧静電気ケーブル（５６）を含むケーブル機構 （５５）を受け入れ、これを支持している。電極（６２）かケーブルライナー（ ５８）の前端に取り付けてあり、静′＠気ケーブル（５６）と電気的に接続して いる。ケーブル機構（５５）の後端は、ケーブル調整機構（６０）により取り付 はブロック（１２）の入口（２２）に取り付けである。

ケーブル機構（５５）の前端は、前方胴体部材（３８）の前端にあるケーブル台 （６４）で支えている。ケーブル機構（５５）およびケーブル調整機構（６０） の構造に関する詳細は、それ自体本発明の一部を成すものてはなく、ここに参考 として含む、シャープレスらによって発明された、「静電気スプレーガン装置お よびケーブル機構」の名称て出願されている出願筒０７１０５４，７４６号に記 載されている。

アダプター（６６）は、前方胴体部材（３８）の前端て支えられている。アダプ ター（６６）は、半径方向て内側に向かって細くなる内壁（７２）を持った、直 径が大きな後部（６８）３よび前部（７０）を含む砂時計形の通し孔を備えてい る。後部（６８）は、前方胴体部材（３８）の前端に接する輪状の肩（７４）を 形成している。アダプター（６６）の前端には輪状の肩（７８）がある。

次に、第２図および第３図に関して、スプレーノズル（８０）はアダプター（６ ６）の前端に取り付けである。スプレーノズル（８０）は、大きな直径を持つ後 部（８２）、切り取った球状の部分（８４）およびその間の輪状肩部（８６）を 含む、段の付いた軸方向の通し孔を備えている。スプレーノズル（８０）は、そ の後端（８８）がアダプター（６６）の肩部（７？３）に接し１輪状の肩部（８ ６）がアダプター（６６）の前端と突き合わせに成る様に、アダプター（６６） に取り付けである。

スプレーノズル（８０）の先端（９０）は、一般に円形の中心部（９２）および その中心部（９２）から半径方向で外側に°広がる外側部分（９４）から成る。

先端（９０）の中心部（９２）は、スプレーノズル（８０）の縦軸と同心円状の 孔（９６）を備えている。ノズル先端（９０）内には、その孔（９６）の両側で 、等間隔の位置に、上側放出溝（９８）および下側放出溝（１００）が形成され ている。第３図に最も分かり易く示す様に、上下放出溝（９８，１００）は、断 面が一般に長方形で、ノズル先端（９０）の中心部（９２）および外側部分（９ ４）の幅に沿って延びている。これらの上下放出溝（９８，１００＞は、スプレ ーガン（１０）中の粉体流通路（５０）から供給された微粒粉体材料を放出する 。

第１図および第３図から分かる様に、ケーブル機構（５５）の前端に取り付けた 電極（６２）は、ノズル先端（９０）の孔（９６）を通り、上下放出溝（９８， １００）の間を通フて。

スプレーノズル（８０）の前方に延びている。

作動の際は、微粒粉体材料が後方胴体部材（２８）中に支えられている粉体供給 管（３４）を通してスプレーガン（１０）の粉体流通路（５０）に導入される。

微粒粉体材料は、アダプター（６６）内に流れ込み、そこで塗料粒子は砂時計形 の通し孔に接触する。内壁（７２）は、アダプター（６６）中の通し孔の断面内 で、空気に乗って流れる塗料粒子を均質に混合し。

分散させ、微粒粉体材料を粉体流通路（５０）の外側部分上に分離する傾向を持 つ、粉体流に対するケーブル台（６４）の影響を排除する。アダプター（６６） 中て均質に混合された塗料粒子は、縦軸の通し孔、つまりスプレーノズル（８０ ）の粉体流通路に入る。スプレーノズル（８０）の球状部分（８４）が、アダプ ター（６６）から受け取りた微粒粉体材料を加速し、上下放出溝（９８，Ｚｏｏ ）から放出する。

スプレーノズル（８０）の前方に延びる電極（６２）は、その電極と、塗装すべ き物体（図には示していない）との間に強力な静電界を作り出す、そのため、上 下放出溝（９８゜１００）から放出された塗装粒子は、電極（６２）により効率 的に帯電し１次いてこれら−の帯電した粒子は標的物体に引き付けられる。上下 放出溝（９８，１００）は、両側に、電極（６２）から等間隔て配置しであるの て、標的物体に向けられる微粒粉体材料のスプレーパターンによる妨害を避けて いる。

スプレーパターンは、最初は上下放出溝（９８，１００）の間で分かれるが、微 粒粉体材料は一体になって、パターンの中心では塗装粒子が均質に分散し、パタ ーンの外縁部では濃度が均質に徐々に低下する様なスプレーパターンを形成する 。

本発明を好ましい実施形態を参考にして説明したが、当業者には、各種の変形が 可能てあり、その要素は、本発明の範囲から離れることなく、同等の要素て置き 換えられることが分かる。さらに、特定の状況や材料に適合させるために１本発 明の木質弱な範囲から逸れることなく１本発明の開示に多くの修正を加えること ができる。

例えば！４（９８，１００）から放出される微粒粉体材料を静電気により帯電さ せるために、電極（６２）がノズル（８０）の前方に延びているスプレーガン（ １０）を説明した。しかし、スプレーガン（ｌＯ）は、電極無しに作動させるこ とができ１間隔を置いて配置した、間に孔や電極が無い、平行な放電溝を使用す ることもてきる。

従って、本発明は、ここに本発明を実行するための最良の形態として説明した。

この特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、請求の範囲に入るす べての実施形態を含むものである。

国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．微粒粉体材料を受け入れるための軸方向の粉体流通路を備えたノズル本体を 含み、 該ノズル本体が、少なくとも二つの、間隔を置いて配置した、該軸方向粉体流通 路を横切る放出溝、およびその二つの粉体放出溝の間に位置する孔を備え、 該孔が、該粉体放出溝から放出される微粒粉体材料を静電気的に帯電させるため の、該ノズル本体から外側に延びている電極を受け入れる構造になっている、微 粒粉体材料を吹き付けるための粉体スプレーノズル。
2. ２．該ノズル本体中の該粉体流通路が、一定の直径を持つ第一部分、および先端 を切り取った、球形の第二部分から成り、該粉体放出溝が該粉体流通路の該第二 部分を横切っていることを特徴とする請求項１記載の粉体スプレーノズル。
3. ３．該粉体放出溝がそれぞれ長方形であることを特徴とする請求項１記載の粉体 スプレーノズル。
4. ４．該ノズル本体が前端部を備え、該孔が該前端部の中央に形成されており、該 粉体放出溝が該孔を挟んで両側に位置し、互いに本質的に平行に延びていること を特徴とする請求項１記載の粉体スプレーノズル。
5. ５．微粒粉体材料を搬送するための、放出末端を持つ通路を備えた胴体と、 内部が中空になっている管、および該管の該中空内部に固定した静電気ケーブル を含み、該通路内に取り付けたケーブル組立体と、 該管の一端に取り付けてあり、該静電気ケーブルに電気的に接続してある電極と 、 該通路の該放出末端で該胴体に取り付けてあるスプレーノズルと から成り、該スプレーノズルが軸方向の粉体流通路を備えたノズル本体と、少な くとも二つの、間隔を置いて配置した、該軸方向粉体流通路を横切る放出溝と、 および該粉体放出溝同士の間に位置する孔とを備え、該孔が、その二つの粉体放 出溝の間で、該ノズル本体から外側に延びている電極を受け入れる構造になって いる、 微粒粉体材料を吹き付けるための静電気スプレー装置。
6. ６．該粉体放出溝のそれそれが長方形であることを特徴とする請求項５記載の静 電気スプレー装置。
7. ７．該スプレーノズルの該ノズル本体が前端部を備え、該孔が該前端部の中央に 形成されており、該溝が該孔を挟んで両側に位置し、互いに木質的に平行に延び ていることを特徴とする請求項５記載の静電気スプレー装置。
8. ８．微粒粉体材料を搬送するための、放出末端を持つ通路を備えた胴体と、 該通路全体にわたって塗装材料を均質に分散させ、塗装材料の速度を低下させる ための、該通路の該放出末端に位置する流量制御手段と、 内部が中空になっている管、および該管の中空内部に固定した静電気ケーブルを 含み、該通路内に取り付けたケーブル組立体と、 該管の一端に取り付けてあり、該静電気ケーブルに電気的に接続してある電極と 、 該通路の該放出末端で該胴体に取り付けてあるスプレーノズルと、 から成り、該スプレーノズルが軸方向の粉体流通路を備えたノズル本体と、一対 の間隔を置いて配置した、該軸方向粉体流通路を横切る放出溝、および該粉体放 出溝同士の間に位置する孔を備え、該孔が、その二つの粉体放出溝の間で、該ノ ズル本体から外側に延びている電極を受け入れる構造になっている、 微粒粉体材料を吹き付けるための静電気スプレー装置。
9. ９．該流量制御手段が、スプレーノズルの上流で、該通路の該放出末端で、該胴 体に取り付けたアダプターを含み、該アダプターが、半径方向で内側に狭くなっ て行く内壁を形成した貫通孔を有し、該内壁に塗装材料が接触して該貫通孔内で 微粒粉体材料を一様に混合し、該スプレーノズルの該ノズル本体内にある該粉体 流通路の上流で、微粒粉体材料の速度を低下させることを特徴とする請求項８記 載の静電気スプレー装置。
10. １０．該アダプターが、該スプレーノズルを取り付けるための外側表面を備えて いることを特徴とする請求項９記載の静電気スプレー装置。
11. １１．スプレーノズルの軸方向粉体流通路内に微粒粉体材料を搬送する段階と、 該スプレーノズル中に形成した、該軸方向粉体流通時を横切る、間隔を置いて配 置した、平行な放出口を通して微粒粉体材料を吹き付ける段階と、 該放出口同士の間で、該スプレーノズル中に形成した孔を通して突き出た電極に より、該放出口から放出された微粒粉体材料を静電気的に帯電させる段階と から成る微粒粉体材料の平スプレーパターンを吹き付ける方法。
12. １２．スプレーノズルの軸方向粉体流通路内に微粒粉体材料を搬送する段階と、 該スプレーノズル中に形成した、該軸方向粉体流通路を横切る、間隔を置いて配 置した、平行な放出口を通して微粒粉体材料を吹き付ける段階と、 該放出口同士の間で、該スプレーノズルから外側に延びている電極により、該放 出口から放出された微粒粉体材料を静電気的に帯電させる段階と から成る微粒粉体材料の平スプレーパターンを吹き付ける方法。