JPH0659423B2 - 電力供給部を具備した多処理可能な静電吹付ガン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、静電吹付被覆システムに係り、特にこのよう
な被覆システム用の静電吹付ガンの改良に関する。

この種の静電吹付被覆システムの主要構成要素は、静電
吹付ガンであり、このガンは操作者が把持するハンドル
と、前方端にノズルを持つバレルとを有する。霧化状態
の液体又は空気流に乗つて搬送される固体粉体の形をと
つた被覆材料は、操作者がハンドルのアクチユエータ例
えばトリガー等を操作するとガンノズルから被覆すべき
物体の方へ噴霧される。ガンハンドルやトリガーやバレ
ルから電気的に絶縁された電極は、ノズルに取り付けら
れており、例えば７６KVの直流高電位に保持されて、被
覆材粒子をノズルからの流出時に静電帯電する。このよ
うに微粒子を静電帯電すると、よく知られているよう
に、一般に接地電位に保持された被覆すべき物体への被
覆材の付着が助長される。

静電吹付システムには典型的には電力（パワー）パツ
ク、即ち昇圧器型給電部が設けられ、この電力パツクは
低電圧を直流高電圧に変圧し、この高電圧をガン電極に
印加して被覆材微粒子を、ガンから放出の際に静電帯電
する。発明者ロバート・エス・セネイ(Robert S.Senay)
の米国特許第3,731,145号（これは、本願出願人に譲渡
されている。）の開示に従えば、上記電力パツクは完全
にガンに内蔵でき、これによつて電力パツクとガンとを
接続する重い高電圧用ケーブルを不要にすることができ
る。上記セネイ(Senay)の米国特許によると、電圧パツ
クは変圧器と電圧マルチプライアとを有し、この変圧器
はガンのハンドル部に取り付けられ、電圧マルチプライ
アはガンのバレル部に内蔵されている。

ガン内に電力パツクを組み込んだ従来の静電吹付ガンは
いずれも、上述のように電力パツクのかなりの部分をガ
ンのバレル端部に収容するので、ガンのハンドルから離
れたバレル端部がかなり重たくなつてしまい、操作者は
作業を続けると腕が疲れてしまうという問題がある。

そこで、本発明の目的は、従来の電力パツク内蔵型ガン
よりも、操作者の疲労が少なく、かつガンを容易に操作
できる静電吹付ガンを提供することである。

本発明によれば、ガンの電力パツク全体がガンのハンド
ル部内に配置される。

電力パツクを内蔵した静電吹付ガンは、これまで空気を
用いずに霧化された（以下に空気不使用霧化と称す
る。）液体被覆材料や、空気流によつて搬送された（以
下に空気被搬送と称する。）固体微粒子被覆材料や空気
によつて霧化された（以下に空気霧化と称する。）液体
被覆材料を静電吹付するのに使用されていた。この空気
霧化被覆材料は、ガンのノズルから放出された液体材料
に空気流を衝突させることによつて霧化されるものであ
り、また空気不使用霧化液体被覆材料は高い圧力で非常
に小さなオリフイスを通すことによつて霧化されるもの
である。これらの被覆材料、即ち空気霧化液体と空気不
使用霧化液体と空気被搬送固体粉体はいずれも本願発明
の前までは、噴霧するのに全く異つた静電吹付ガンを使
用しなければならなかつた。この異つた吹付ガンとは、
ハンドル形状が異つていると共に、更にバレルの形状を
異つていた。静電吹付ガンがこのように種々異つている
と、その製造や在庫管理に非常にコストがかかることに
なる。従つて、本発明の目的はできるだけ少ない静電吹
付ガン構成要素でもつてこれらの種々の被覆材料すべて
を吹付できる静電吹付ガンを提供することである。この
目的を達成する為に、本願発明は一個の共通ハンドルと
３個の異つたバレルとを使用し、これらのバレル夫々に
よつて空気不使用で液体を噴霧し、空気使用で液体を噴
霧し、また空気被搬送固体微粒子材料を噴出可能とする
ものである。異つた３種類のガンすべてに対して一つの
共通ハンドルを使用するので、異つた３種類の吹付ガン
の製造費をかなり低減でき、かつ在庫管理の問題も軽減
される。

複数の異つたバレルがハンドル部に変換可能に装着でき
るガンのハンドル部内に電力パツクを配置することによ
つて、複数の異つたガンを使用する作業者はハンドルと
電力パツクとを夫々一個のみ使用するだけで、異つたバ
レルを用いた種々の吹付法により、異種の被覆材料を吹
き付けることができる。従つてバレルのコストは、従来
の各バレル内に電力パツクの一部を内蔵した場合に比べ
て大幅に低減される。

本発明の、上述した、又はその他の目的や利点は以下の
図面を参照した説明から一層明らかになるであろう。

本願発明によると、三個の異つた胴部、即ちバレル１
０、１１、１２が択一的に単一の共通ハンドル１３に使
用される。これらのバレル１０、１１、１２のうちの一
個をハンドル１３に組み合せて作つたガンから、液体被
覆材料若しくは固体粉体被覆材料が静電的に吹付けられ
る。詳述すると、バレル１０は、ハンドル１３と組み合
わされて、液体を空気不使用で霧化し、ガンから噴出す
る。バレル１２は、ハンドル１３と組み合わされて液体
材を空気霧化し、ガンのノズルから放出する。バレル１
１はハンドル１３と組み合わされて、空気被搬送固体微
粒子粉体をガンから噴出する。しかしいずれの場合も複
合ガンから放出された被覆材料は静電的に帯電される。

空気不使用吹付ガン 第１図と第２図は、空気不使用液体霧化ガンを示したも
ので、これらの図から分るように空気不使用ガン１４
は、操作者が握れるように設計されたハンドル１３と、
前方端がノズル１５になつたバレル１０とから構成され
る。操作者がガントリガー１６を作動すると、塗料やラ
ツカー等の被覆材料の微細化、即ち霧化粒子がノズル１
５から被覆すべき物体の方へ噴出される。ガンハンドル
１３と、トリガー１６とバレル１０とから電気的に絶縁
された電極１７は、ノズル１５に取り付けられると共に
正、若しくは負のいずれかの直流高電位に保持されて噴
霧状の被覆材微粒子を、それがノズル１５から離れる際
に帯電させる。よく知られているように、このように被
覆材微粒子を帯電すると、電極１７の電位とは異つた電
位、例えば接地電位に保持された被覆すべき対象物体へ
の被覆材微粒子の付着は助長される。

被覆材料供給源は適宜の流体導管１８を介してガンのバ
レル１０に接続されている。図示なきポンプは被覆材料
供給源とガンバレル１０との間のライン１８中に接続さ
れている。このポンプは、空気不使用吹付法ではよく行
われているように、被覆材料を加圧してノズル１５によ
る被覆材料の霧化を促進する。

電力パツク、即ち昇圧器使用の電力供給部２０はガンハ
ンドル１３に内蔵され、例えば７６KVの直流高電圧を例
えば、１１ボルトの直流電源の如き、直流低電圧供給部
２１から電極１７に供給する。この低電圧供給部２１は
低電圧ライン２２を介してガンハンドル１３に接続され
ている。ここでは便宜上、直流低電圧供給部２１はライ
ン２３を介して、通常の120Ｖ、60Hzの直流電源に接続
されている。

ハンドル１３は、好ましくはポリフエニレンサルフアイ
ド(polyphenylene sulfide)の如き非導電性材料のモー
ルド品から作られており、このハンドル１３には内部空
洞２５が形成され、この空洞２５には、上記電力パツ
ク、即ち昇圧器使用電圧供給部２０を含めて、静電吹付
ガンシステムの作動構成部材のいくつかが内蔵されてい
る。この空洞２５の下端２６は開口しており、ここから
低電圧ライン２２が、ガンの内部に入り込んでいる。把
持用パツド２４は導電性プラスチツク製であり、ハンド
ルの背面に設けられている・このパツド２４は、操作者
が電気的シヨツクを受けないように公知のハンドル接地
回路によつて接地されている。

電圧昇圧器、即ち電力パツク２０は一般に円筒形状で、
ハンドル１３の孔２７内に丁度収容される形状である。
電力パツク２０は孔２７内に嵌入され、そこに恒久的に
固定される。電力パツクがハンドル１３内に収容される
形状を有する点を除いては、この電力パツクは、公知の
もので、本願発明の一部を何ら構成するものではない。
しかしながらこの電力パツク２０を英語で記述した刊行
物中では見い出せなかつたので、以下にこの電力パツク
を第７図と第８図を用いて詳細に説明する。

昇圧器２０は中央のアセチル樹脂コア３１のまわりに第
７図と第８図に示したように配置され、順次接続された
電圧マルチプライア３０と、トランス２９と、トランジ
スタ型発振器回路２８とから構成されている。このコア
３１は「デルリン(Delrin)」プラスチツク製であること
が好ましい。

電圧マルチプライア３０は第８図のように縦続回路３２
として構成される。この縦続回路３２は、直列接続され
たコンデンサ３３から成る２列のコンデンサ列と、この
両コンデンサ列の間に、夫々挿入された整流用ダイオー
ド素子３４、３５とから成り、これらのダイオード素子
３４、３５は順方向が互い違いになつている。ダイオー
ド素子３４の順方向は、第１コンデンサ列から第２コン
デンサ列に向う方向であり、ダイオード素子３５の順方
向は上記とは逆で第２コンデンサ列から第１コンデンサ
列に向う方向である。ダイオード素子３４、３５は夫々
対になつて両コンデンサ列の接続部に接続されている。
即ち、コンデンサの一方の列では各ダイオード対は同一
のコンデンサ接続部に接続され、またコンデンサの他方
の列では、各対の２個のダイオードは、この列のコンデ
ンサ３３の両側に位置し、かつ互に隣接した接続部に接
続している。各コンデンサ列のコンデンサ３３は第７図
に示すように円形素子として設計され、これらのコンデ
ンサは互に積層され、自己支持型のコンデンサ円柱３６
を形成し、これらのコンデンサ円柱３６には夫々ダイオ
ード素子３４、３５の接続点が介在している。コンデン
サ円柱３６は夫々中央コア３１に沿つて延在し、かつこ
のコア３１を挾んで互に直径方向に対向している。ダイ
オード素子３４、３５は２個のダイオード群に分けられ
ており、その一方のダイオード群は或る順方向のダイオ
ード素子３４から構成され、他方のダイオード群は、他
の順方向のダイオード素子２５から構成されている。コ
ンデンサ３３の両円柱の間の中央コア３１には、その一
方の側面に一方のダイオード群が位置し、他方の側面に
他方のダイオード群が配列されている。こうして両ダイ
オード群は、コンデンサ円柱３６と同様にコア３１を挾
んで互に直径方向に対向しているがコンデンサ円柱３６
に対して90゜だけずれている。コンデンサ円柱３６の接
続部は、隣接ダイオード群の導線３７が夫々半田付けさ
れた円柱の各側に、夫々２個の端部を有する。これらの
ダイオード群とこれらのコンデンサ円柱とは周囲が閉じ
ている、即ち閉ループの管状アツセンブリを構成する。
従つてこのアツセンブリは直径方向にかなり強く、中央
コア３１を同心的に取り囲み、かつコンデンサ円柱３６
の各側には順方向が同一向きのダイオード素子３４又は
３５だけが配置されている。こうして電圧マルチプライ
ア３０は、コンパクトで単純な設計であるから作動時に
損失が少なく雑音障害も少なく、また高性能であるにも
拘らず占有スペースが少ないのでガンのハンドル１３内
に容易に組み込むことができる。

第７図の電圧マルチプライア３０の入力に第８図に示し
たように接続された変圧器２９は、形状が管状であり、
マルチプライア３０の入力端の隣りに位置する中央コア
３１を取り囲んでいる。このため変圧器２９のフエライ
トコア３８も管状であり、この管状コア３８にはフイー
ドバツク巻線３９が巻かれており、この巻き方は間隔が
一様でありコア３８の長さの大部分に及んでいる。これ
によつて、変圧器コア３８は最少の巻き数で磁化が極め
て均一となる。また、コア３８には一次巻線４０の隣り
に第８図の発振器回路２８動作用のフイードバツク巻線
３９が巻かれている。変圧器２９の二次巻線４１は、第
７図に示すようにチヤンバーコイル４２として構成され
ている。このチヤンバーコイル４２は、一次巻線４０と
フイードバツク巻線３９とを円筒状に取り囲むコイル用
部材４３を含み、この部材４３の外周には、互に隣接し
た環状チヤンバー４４が幾くつか設けられており、これ
らのチヤンバー４４内に二次巻線４１が入つている。こ
のように、変圧器２９の分布容量をできるだけ小さくし
ているので、動作周波数を一層高くでき、従つて電圧マ
ルチプライア３０のコンデンサ３３は容量が小さくで
き、これによりコンデンサ３３を小型化及び軽量化でき
る。

電圧マルチプライア３０から離れた方の変圧器２９の側
部には発振器回路２８が設けられ、この発振器回路２８
はパワー発振器を構成し、この回路２８のトランジスタ
４５はそのコレクタ・エミツタラインが、第８図に示す
ように変圧器２９の一次巻線４０とこれに並列接続の電
解コンデンサ４６とから成る発振回路中に挿入されてい
る。またこの発振回路は外部直流電源２１に正極側接続
点と負極側接続点によつて接続されている。トランジス
タ４５のベースはフイードバツク巻線３９の一端に接続
され、この巻線３９の他端は抵抗とコンデンサとから成
る並列回路４８を介して電源２１の正極端子２２ａに接
続されている。また電源２１の負極端子２２ｂにはトラ
ンジスタ４５のエミツタと、変圧器２９の二次巻線４１
の一端とが接続されており、これは抵抗とコンデンサと
から成る並列回路４９を介して、電圧マルチプライア３
０の一方の入力と、基準ライン５０と、電気シヨツク防
止装置５１と、に接続されている。なお、この電気シヨ
ツク防止装置５１は第８図に概略的に示したようにガン
ハンドルに設けられ、このハンドルを接地している。

この電力パツク２０には電流制限抵抗体５２も設けら
れ、この抵抗体５２は電圧マルチプライア３０の高電圧
出力と電力パツク出力導線５５との間に配置されてい
る。この電流制限抵抗体５２は、直列接続の数個の抵抗
素子５４から成る抵抗体チエーン５３として構成され、
これらの抵抗素子５４は電圧マルチプライア３０の出力
端と導線５５との間のコア３１に巻かれている。なお、
この電力パツク出力導線はガンバレルに内蔵された抵抗
体６５に接続されている。抵抗体チエーン５３と電圧マ
ルチプライア３０と変圧器２９と発振器回路２８とは、
コア３１と外被（ジヤケツト）管５８との間の間隙内の
樹脂５７内に鋳込まれている。この樹脂５７は充分な電
気絶縁特性を有すると共に極めて大きな熱伝導性を有
し、この熱伝導性により高電圧発電器の動作中に生ずる
熱を排除する。締付ブラケツト５９には発振器回路２８
の構成要素に加えて第８図の並列回路４９の構成要素も
配置されており、このブラケツト５９は熱伝導性の良い
金属から成り、熱が伝導するように金属管６０と接触し
ている。またこの金属管６０は中央コア３１の端部に取
り付けられている。締付ブラケツト５９と金属管６０と
はこうして熱排除素子を構成し、高電圧発電器に生じた
熱をガンハンドルへ逃す。

マイクロスイツチ６２は外部直流電源２１の正極端子に
接続されたライン２２ａ中に挿入されている。このスイ
ツチ６２はハンドルの孔６３内に収容され、ガンハンド
ルのトリガーに関連したプランジヤー６１によつて作動
される。このプランジヤー６１は従来の静電吹付ガンの
ようにスイツチ６２を開く方向にバネで付勢されてい
る。

第７図及び第８図に示した電力パツクはこのように静電
アクセサリユニツトを構成し、このユニツトは高電圧発
振器を内蔵する構成であるので、静電吹付ガンの電極に
比較的容易に接続でき、かつガンハンドル内に容易に収
容できる。

好適の実施例では、外部直流電源２１は１２Ｖの電圧用
ライン装置(line device)として設計されており、発振
器２８は２０KHzの周波数で動作し１０KVの出力電圧を
発生する。電圧マルチプライア３０は１２段であり、出
力電力が3.6Ｗで、９０KVの負の高電圧を出力する。電
圧マルチプライア３０の出力と出力導線５５との間に挿
入された電流制限抵抗体５２は全体抵抗値が約100メグ
オーム（ＭΩ）であるから電流は１メグオームに制限さ
れる。高電圧発電器に生ずる熱の排除を向上するには、
鋳込んだ樹脂５７及び／又は供給管６０の熱伝導率を大
きくすればよく、これは特に石英細粉やカオリンや雲母
の如き高熱伝導率の充填材を充填することによつて達成
できる。

バレル１０は、図示無き公知のネジ結合器やボルトなど
によつてガンのハンドル部１３に着脱可能に装着される
が、このバレル１０は二部品で構成することが好まし
い。即ち、金属製押出ヘツド１９と、堅い電気絶縁性材
料のプラスチツクバレル部１９ａとから構成するとよ
い。このようにバレルは二部品で構成され、ホース１８
の高圧取付部が金属製押出ヘツド１９に接続される。こ
の二部品バレル１０は、主電気抵抗体６５を収容する第
１空洞６４を有する。この抵抗体６５は一端が、公知の
バネ及びワツシヤー接続部６６と導線６７と小さな副抵
抗体８８とを介して電極１７に接続している。主抵抗体
６５の他端はバネ８９とケーブル５５よによつて電力パ
ツク２０に離脱可能に接続されている。この為にケーブ
ル、即ち導線５５はハンドル１３から延在し、バレル１
０の孔６４内に収容される。抵抗体６５の接点７０はバ
ネ８９によつてケーブル５５の端部６８と電気的に確実
に接触している。誘電性スリーブ６４ａは孔６４内の抵
抗体６５とケーブル５５とを取り囲んでいる。バレル１
０内には第２の空洞７１が形成され、この空洞７１は導
管１８と霧化用ノズル１５とを互に接続する被覆材流通
路を構成している。空洞７１内には更に長手方向に往復
可能な作動ロツド７２が収容され、このロツド７２はト
リガー１６に応動して、弁座７４とボール７５とから成
るフロー弁７３を開閉する。この弁７３は空洞７１から
霧化用ノズル１５へ流れる被覆材料流を制御する。

霧化用ノズル１５は、公知のオリフイスアツセンブリ７
６を有し、このオリフイスアツセンブリ７６はカーバイ
ド・インサート７８を有する金属部材７７から構成され
ることが好ましい。このカーバイドインサート７８には
図示なきオリフイスが形成されている。部材７７は一般
にリング状の絶縁性材料製取付体７９に固着されてい
る。このオリフイス取付用リング７９は絶縁性保持リン
グ８０によつて被覆材流通路７１に対して作動位置に保
持されている。この保持リング８０はバレル１０の前方
に螺合している。

電極１７は、ニードル形状であることが好ましく、この
ニードル状電極１７の内側端は電気導体６７を介して抵
抗６５の出力端子に電気的に接触している。

トリガー１６は、８１で示すように上端部でガンハンド
ル１３に軸支され、第２図に実線で示した外側の不作動
位置と想像線で示した内側の作動位置との間を移動でき
る。バネ４７はトリガー１６を不作動位置に付勢してい
る。トリガー１６を作動位置１６′まで動かすと、トリ
ガーの後面８２はプランジヤ６１と接触し、マイクロス
イツチ６２を作動して電力パツク２０を付勢、即ち通電
する。トリガー１６を作動位置１６′に移動すると、上
述のスイツチ６２の作動に加えて更にフロー弁７３が開
弁し、加圧状態の被覆材料がライン１８から流通路７１
を通つてオリフイスアツセンブリ７６に流れることがで
きる。詳述すると、トリガー１６が作動位置１６′に移
動するとロツド７２の延長部８４の端部のガイド８３を
後方へ往動させる。ロツド延長部８４はシール部材８５
に形成された軸方向孔内で摺動してロツド７２を後方へ
移動し、これによりボール７５が弁座７４から離れてフ
ロー弁７３を開弁する。シール部材８５とロツド７２に
形成の円形肩部８７との間に介在した圧縮コイルバネ８
６は、ロツド７２を介してボール弁７４を閉位置の方へ
付勢している。

スイツチ６２と弁７３との一連の動作はスイツチ６２
が、弁７３の開弁と同時か又はその直前に閉成するよう
に定められている。従つてオリフイスアツセンブリ７６
から放出された液体は、ノズルを通過する際に霧化さ
れ、電極１７の発生する静電界中を通る時に静電帯電さ
れる。

バレル１０とハンドル１３とによつて作られた空気不使
用吹付ガン１４は、公知の空気不使用吹付ガンと同様
に、高圧供給源から導管１８に送られた液体を霧化す
る。ガン１４は米国特許第3,731,145号に開示された公
知空気不使用吹付ガンと、主として以下の２点で異つて
いる。即ち、第１の相違点は電力パツク全体が、ガンの
ハンドル１３に内蔵されている点であり、第２の相違点
はハンドル１３とバレル１０とが、第１図に明示したよ
うに分離・取外し可能に構成され、バレル１０を別のバ
レルに交換可能である点である。

粉体吹付ガン 第３図において、同一ハンドル１３が粉体吹付ハンドル
１１に組み合されている。このように粉体吹付バレル１
１と静電電力パツク内蔵ハンドル１３とを組合せると、
ガン９０は空気被搬送固体微粒子粉体材料を吹き出すこ
とができる。粉体吹付ガン９０のハンドル全体１３は、
空気不使用吹付ガン１４に使用したハンドル１３と同一
物であるので、ガン９０のハンドル１３の構成要素はガ
ン１４の場合と同一符号が付されている。

ガン９０は空気作動式静電粉体吹付ガンであり、流動化
された被覆材料に加圧空気流を衝突させて固体微粒子粉
体材料を噴出し、かつこの吹付パターンを所望の円錐形
にする。ガンは電力パツク内蔵ハンドル１３と、電気絶
縁性ノズルアツセンブリ９１を前方端に有する電気絶縁
性バレルアツセンブリ１１とから構成される。粉体被覆
材料は外部槽、即ちタンクからホース９２を介してガン
に圧送される。このホース９２は取付具９３と結合さ
れ、この取付具９３はガンのバレル１１の壁を貫通する
開口９４に取り付けられている。粉体被覆材料は空気の
如き加圧ガスによつて流動化され、加圧状態でホース９
２を介してガンに移送される。バレル１１はバレル壁を
貫通する第２開口９５を有し、バレル壁には取付具９６
が取り付けられ、この取付具９６に加圧空気用ホース９
７が結合される。

ノズルアツセンブリ９１は、電気絶縁性材料製の管状支
持部材９８を有する。この支持管９８は後方端９９にお
いてガン９０のバレルに支持され、前方端には小径部１
００と大径部１０１と小径前端部１０２とを有し、これ
らの部分１００、１０１、１０２はいずれも後方端９９
の前方へ延在している。後方端９９は内部空洞１０３を
有し、開口１０４は前方延在部１００、１０１、１０２
の中心に沿つて延びている。なお、この延在部１００、
１０１、１０２の軸はバレル１１の中心軸に一致してい
る。抵抗体１０５は、管９８の後方端９９の管状空洞１
０３の中に入り込んでおり、帯電用電極１０６は、開口
１０４を貫通して最前方端１０２から突出している。

管状スリーブ１０７は管９８の小径部１００上に差し込
まれており、それに支持されている。第３Ａ図に示すよ
うに支持管９８の部分１００には側部に一対の平面１０
８が形成されており、これにより加圧空気は、スリーブ
１０７と支持管９８の平面部分１０８と大径部１０１と
によつて形成された通路１０９を通つてスリーブ１０７
に沿つて流れることができる。明らかなようにこの通路
１０９は、バレル及びノズルアツセンブリの中心に沿つ
て延在し、その終端の開口前方端１１０は環状のガス流
通路１１１を形成している。スリーブ１０７はその後方
端がバレルの中に差し込まれており、またローリング・
シールがスリーブ１０７の外面とバレル１１との間に設
けられ、バレル壁の開口９５を通つてバレル１１内に流
入した加圧空気がスリーブ１０７の外側に沿つて漏洩す
ることを防止している。こうして、開口９５を通つてバ
レル内に流入した加圧空気は、通路１０９を通り、スリ
ーブ１０７の開放端１１０から外へ流出して環状ガス流
となる。

ノズル１１２がバレル１１の前方開放端に取り付けられ
ている。このノズル１１２は中央貫通開口１１３を有
し、この開口１１３をスリーブ１０７の前方端１１０が
貫通している。ノズル１１２の内面と、スリーブ１０７
の外面とから環状通路１１４が形成されており、バレル
壁の開口９４を通つてノズルアツセンブリ９１に流入し
た流動化粉体被覆材料は上記通路１１４を通つてノズル
から放出される。ノズル１１２から放出された粉体被覆
材料の流れは環状形状となり、この環状形状はノズルア
ツセンブリ９１の中心に位置する通路１１１から流出す
る加圧空気を取り囲んでいる。

ガス・デフレクタ・キヤツプ１１５が支持管９８の最前
方端１０２に取り付けられ、スリーブ１０７の前方開放
端１１０のわずか前方に位置している。このデフレクタ
キヤツプ１１５の表面１１６にはスリーブ１０７の開放
端１１０から流出した環状加圧空気流が衝突する。この
偏向表面１１６はノズルアツセンブリ中心に沿つて軸方
向に流れる空気流を、放射状外方へ360゜に広がる空気流
に方向変換する。加圧空気はバレル１１の壁の開口９５
を通つてガンに流入し、通路１０９を通つてスリーブ１
０７の開放端１１０にある環状開口１１１から流出す
る。開放端１１０から噴出した加圧空気はデイフレクタ
・キヤツプ１１５の表面１１６に衝突し、これにより、
90゜向きを変え半径方向外方へ流れる。他方、被覆材料
はバレル１１の壁の開口９４を通つてノズルアツセンブ
リ９１に流入し、スリーブ１０７の外側を流れ環状開口
１１４から流出する。加圧状態の空気により搬送されて
いる被覆材料がノズル１１２から放出されると、この被
覆材料に上記半径方向外方へ流れている加圧空気流が衝
突し、これにより被覆材料が微細に霧化される。こうし
て、上記半径方向外方への空気流と軸方向の粉体流との
衝突から一様な円錐状の粉体材料パターンが生成する。
ノズル１１２にはほぼ円錐状の表面１１７が形成されて
おり、これにより粉体材料の噴霧は外方かつ前方へ流れ
る円錐状となる。霧化された粉体は、ノズルアツセンブ
リ９１から突出しかつ空気デイフレクタ・キヤツプ１１
５を貫通した電極１０６によつて帯電する。

ケーブル５５の端部の接点６８と抵抗体１０５との間に
はバネ１１８が介在し、このバネ１１８は、バレル１１
１に内蔵された抵抗体１０５とハンドルのケーブル５５
との間の電気的接触を保持する。誘電性スリーブ１１９
は、抵抗体１０５とケーブル５５とこれらの接点とを取
り囲んでいる。

ガン９０の作用を次に述べる。ガンの操作者がハンドル
を後方にトリガーして、スイツチ６２を閉成すると、こ
のスイツチ６２の閉成は、低電圧直流電源を電力パツク
２０に接続し、電極１０６を帯電する。これと同時に、
スイツチ６２は夫々の供給源に接続されている粉体ホー
ス９２と空気ホース９７とを適宜の制御装置を介して開
放して、粉体を開口９４に供給すると共に加圧状態の空
気を開口９５に供給する。

粉体吹付ガン９０は、ガンの電力パツク全体がハンドル
１３に内蔵されている点及びガンのバレル１１がハンド
ル１３から取り外し可能でバレル１０や１２と交換可能
である点を除いては、通常の動作を行う。その他の点
で、粉体吹付ガン９０は発明者ホルスタイン(Hollstei
n)の米国特許第4,380,320号（本特許は本願出願人に譲
渡されている。）に開示されたような公知の粉体吹付ガ
ンとほぼ同一である。

空気霧化ガン 第４図と第５図と第６図は、ハンドル１３と空気霧化式
液体吹付ガンバレル１２とを示したもので、このガン１
２０では、空気流を液体流に衝突させて液体流を霧化す
る。

ガン１２０は前述したハンドル１３と電気絶縁性バレル
アツセンブリ１２とから構成され、塗料又は液体吹付被
覆材料が、図示なき外部供給源から液体圧ホース１２１
を介してガンに圧送され、このガンから吹き付けられ
る。

ホース１２１はバレル１２の底部にある入口通路１２２
に接続され、この入口通路１２２はバレル１２の環状の
軸方向流体通路１２３に連通している。この通路１２３
は前方端が、ノズルアツセンブリ１２５の中央環状軸方
向通路１２４と連通している。これらの通路１２３、１
２４はほぼ軸方向に一致している。

空気ホース１２６は空気通路１２７に接続され、バレル
の空気流通路１２８を介して、バレル内部の空気弁１２
９に連通している。詳述すると、弁１２９は、通路１２
３の大きな延長部１３０内に設けられている。この弁１
２９は通路１３１を介して、ノズルアツセンブリ１２５
へ流れる霧化用空気の流れを制御すると共に内部流通路
１３２を介してノズル１２５に流れるフアン形整形用パ
ターン、即ちいわゆる「ホルンエア」の流れを制御す
る。この流通路１３２にはニードル弁１３３が設けら
れ、このニードル弁１３３は空気制御弁１２９の開放の
際にノズルアツセンブリ１２５に供給されるフアン形整
形用空気の流量を制御する。

ノズルアツセンブリ１２５は非導電性材料から作られて
おり、ノズル１２５は流体先端１３４を有し、この先端
１３４の後部はバレル１２の前方端に端ぐり機で穿設し
た孔（カウンタボア）内に螺合している。また流体先端
１３４は、円周方向に離間した軸方向通路１３５を多数
有し、これらの通路１３５は、その後端が上記カウンタ
ボアに開放し、環状空気通路１３６に連通している。こ
れにより、通路１３１を通つて通路１３６に入つた霧化
用空気は流体先端１３４の軸方向通路１３５に入りここ
を通つて、流体先端１３４の前方端を囲んでいる内部室
１３７に流入する。また流体先端１３４は上記中央軸方
向通路１２４を有する。この軸方向通路１２４は上述の
ようにガンのバレル部の材料流通路１２３と連通し、タ
ンク、即ち槽からホース１２１を介して塗料を供給す
る。

流体先端１３４の前方終端はノズル１３９となり、この
ノズル１３９は被覆材料放出用の小径オリフイス１４１
を有する。流体先端１３４は更に、放出オリフイス１４
１の近くのノズル１３９の内側に形成された円錐形座１
４２を有する。

エア・キヤツプ１４３が流体先端１３４の前方端を取り
囲んでおり、このエア・キヤツプ１４３は環状保持リン
グ１４４によつてガンに取り付けられ、この保持リング
１４４は一端でバレル１２のネジ部と螺合し、他端には
環状縁部１４５を有する。保持リング１４４は、堅いけ
れど上記縁部１４５では充分な可撓性を有し、この可撓
性の為に、エア・キヤツプ１４３は、縁部１４５がエア
・キヤツプ１４３の外側表面の環状溝１４７の壁１４６
に係合するように、保持リングの所定位置にぱちんと入
り込むことができる。この結果、エア・キヤツプ１４３
は強固に保持され、大気中に空気が漏洩しないようにシ
ールされる。

霧化用空気は、ノズル１３９の近傍の複数の開口１５０
を通つて流れ、他方フアン形整形用空気は対向する空気
ホルン部の複数の開口１５１を通つて流れる。

軸方向流通路１２３と１２４を流れる塗料の流れは制御
ロツド１５３によつて制御される。この制御ロツド１５
３は後方において弁アツセンブリ１２９に取り付けら
れ、またトリガー１６の作動により軸方向に往復摺動で
きるようにパツキン１５４と可撓性ベローズシール１５
５とによつてシールされている。

制御ロツド１５３は前方端が円錐形の先端１５６とな
り、この円錐先端１５６は流体用ノズル１３９の内部座
１４２と協働して、トリガー１６により作動されるニー
ドル・シート弁アツセンブリを構成する。即ち、トリガ
ー１６が後方へ引かされると、ロツド１５３が後退し、
被覆材料放出用オリフイス１４１の直後の弁座１４２か
らロツドの円錐形先端１５６が引つ込んで、通路１２４
の塗料が先端１５６の周囲を通つて放出用オリフイス１
４１から流出できるようにする。トリガー１６から手を
離すと、弁１２９内のバネ１５７が、制御ロツド１５３
を前方へ移動し、これにより先端１５６が弁座１４２に
係合し塗料の流出をストツプする。

第４図に示すように抵抗体１６０がガンのバレル１２に
内蔵され、第１バネ１６１と第２バネ１６２との間に位
置している。この第２バネ１６２は、ハンドル１３から
延在したケーブル５５の端部の接点６８と接続する導体
として働いている。この例の外に抵抗体１６０はケーブ
ル５５の端部と一体に取り付けてもよい。その際、導線
１６７と電気的接触をさせるため抵抗１６０から延在す
るバネ１６２を用い、またこの実施例では除かれるバネ
１６１を用いてもよい。同様にこの実施例では延長部す
なわちバレル１０及び１１も使用できる。こうして抵抗
１６０はガンのハンドル１３に内蔵された電力パツク２
０と直列になる。制御ロツド１５３の前方端の内部には
第２抵抗体１６３が収容されている。この抵抗体１６３
の前端は、流体ノズル１３９の放出用オリフイス１４１
を貫通している細長いステンレス鋼ワイヤ電極１６４に
接続されている。この電極１６４はノズルアツセンブリ
１２５から放出された霧化塗料をイオン化する。

抵抗体１６３の後端はロツド１５３を貫通する金属製ピ
ン１６５と接触している。このピン１６５は円錐バネ１
６６と接触し、このバネ１６６は導線１６７と接触して
いる。この導線１６７はバネ１６１を介して抵抗体１６
０に接続され、上述のようにこの抵抗体１６０を介して
電力パツク２０に接続されている。

従つて、円錐状バネ１６６とピン１６５とは協働して、
導体１６７を抵抗体１６３に接続すると共に弁の開閉の
為に制御ロツド１５３の軸方向摺動を許容する手段を構
成している。抵抗体１６０からイオン化用電極１６４に
至る高電圧電気エネルギー路は導線１６７と円錐バネ１
６６とピン１６５と抵抗体１６３とから構成される。抵
抗体１６３はこのように高電圧路に直列であり、かつイ
オン化用電極１６４以外のガンのすべての導電性構成要
素の前方、即ち下流側に存在している。

空気用弁１２９は、ノズル１２５へのフアン形整形用空
気と霧化用空気との供給を制御するばかりでなく、ノズ
ルアツセンブリへの液体供給と、上記空気供給との順序
をも制御する。詳述すると、この空気制御弁１２９はこ
の弁１２９に内蔵された空気用弁１７０をまず開弁し、
それから霧化用空気とフアン形整形用空気とがノズルア
ツセンブリに供給され始めた後に、液体用弁１７１を開
放させて、液体をノズルアツセンブリから放出可能とす
る。

空気用弁１２９は弁本体１７２を有し、この弁本体１７
２内に、４部品製の空気用弁桿（ステム）１７３が挿入
されている。この弁桿１７３は端部分１７４とネジ部分
１７５と弁部分１７６と作動部分１７７とを有する。こ
の端部分１７４は液体流量制御弁の桿１５３に螺合結合
され、かつ弁本体のパツキン１５４と端部分１７８によ
つて液体流量制御弁からシールされて隔てられている。

弁桿１７３のネジ部分１７５は、この弁桿の端部分１７
４に螺合し、弁部分１７６の孔１７８内に摺動可能に位
置している。このネジ部分１７５の終端にはスロツト付
頭部１７９が設けられ、この頭部１７９はネジ部分１７
５に対する弁部分１７６の移動行程を制限するストツパ
ーとして働く。この弁部分１７６には軸方向孔が設けら
れ、この軸方向孔には、弁桿の作動部分１７７が螺合し
ている。弁に内蔵されたバネ１５７は端部分１７４を付
勢し、これを介して液体流量制御弁１７１の弁桿１５３
を閉位置に付勢している。空気用弁１７０に内蔵された
第２バネ１８０は空気用弁１７０を、その座１８１に対
して閉位置の方へ付勢している。

空気用弁作動桿１７７の端部１８２はネジが切られてお
り、ネジ付カラー１８３が取り付けられている。このカ
ラー１８３はトリガー１６の面８２と係合可能であり、
このため、トリガー１６が軸８１のまわりに後方に動か
されると、空気用弁１７０の作動部分１７７は、後方へ
引つぱられる。この結果、空気用弁１７０が開弁し、こ
れにより通路１２８内の高圧空気が弁本体１７２のポー
ト１８４を通つて弁本体の内部流通室１８５に流入す
る。この高圧空気は、それから弁１７０により室１８５
から流出し、ポート１８７を介して空気霧化用通路１３
１に流入すると共に、ニードル弁１３３にも流入して空
気フアン形整形用通路１３２に至る。空気用弁１７０が
調節可能な所定量だけ後方へ動くと、弁部分１７６の肩
部１８８が弁桿の調整用ネジ部分１７５の端部のスロツ
付頭部１７９に係合し、この結果、トリガーが更に移動
を続けると弁桿１５３と、液体制御弁１７１とが軸方向
に移動する。この液体制御弁１７１とが開弁すると、液
体がガンから放出される。空気用弁１７０は液体流量制
御弁１７１の開弁前に開弁されているので、室１３７か
らの霧化空気とノズルアツセンブリ１２５のホルン通路
１５１からのフアン形整形用空気との両方が、ガンノズ
ルから流出した液体に衝突する。

トリガー１６の後方移動中に、ガン１２０のハンドル部
分１３内のスイツチ６２が作動される。上述の実施例の
ように、このスイツチ６２は適宜の制御装置によつて電
力パツク２０から高電圧をガン電極１６４に供給する。
電極が通電されると、ガンから流出した液体は電極から
の電荷で帯電される。

上述した多数のガンの主な利点は、いずれのガンも電力
パツク全体を制御する共通の新規なハンドルを使用する
点である。三個のガンはすべて、交換可能なバレルを使
用し、この結果、この種のガンの製造者は、三種類のガ
ンに対して共通のハンドルアツセンブリを一本だけ用意
すればよいので、その在庫管理を大幅に提言できる。ま
た、この種のガンの使用者にとつては、吹付材料と、吹
付パターンとが、夫々異なつた交換可能な三種のバレル
を単一ハンドルと組合せて使用することができるので、
設備費を大幅に低減できる。

以上では好適実施例を一つのみ説明してきたが、当業者
は本発明の範囲を逸脱することなしに種々の変更や変形
例を考え得るであろう。従つて、本発明は、添付の特許
請求の範囲以外によつて限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明に従うハンドルとこれと組み合せて
使用できる三種の交換可能なバレルとを示す側面図、 第２図は、第１図のハンドルと空気不使用型液体吹付バ
レルとを示す断面図、 第２ａ図は、第２図の２ａ−２ａ線での断面図、 第３図は、第１図のハンドルと粉体吹付バレルとを示す
断面図、 第３ａ図は、第３図の３ａ−３ａ線での断面図、 第４図は第１図のハンドルと空気吹付バレルとを一部切
断して示した断面図、 第５図は、第４図の５−５線での断面図、 第６図は、第５図の６−６線での断面図、 第７図は本発明に従うガンハンドル内に設けられる電力
パツクの断面図、 第８図は第７図の電力パツクの電気回路図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １０、１１、１２……交換可能バレル、 １３……共通ハンドル、 １４、９０、１２０……ガン、 ２０……電力パツク（昇圧器型電力供給部）、 １５、９１、１２５……ノズルアツセンブリ、 １７、１０６、１６４……帯電用電極。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電吹付ガンであって、 旋回自在のトリガーを載置したハンドル部と、 該ハンドル部にのみ収容され、前記静電吹付ガンの前記
   ハンドル部へ供給される低電圧電気エネルギーを高電圧
   電気エネルギーに変換する昇圧器型電力供給部と、 流量制御弁を有する第１のバレル部であって、その上に
   載置された電極と、該第１のバレル部を前記ハンドル部
   に取りはずし自在に固定する固定手段と、前記第１のバ
   レル部の前記電極を前記昇圧器型電力供給部に対して電
   気的に接続する第１のコネクタ手段と、前記ハンドル部
   の前記トリガーに前記流量制御弁を接続する第２のコネ
   クタ手段と、前記静電吹付ガンが静電気に帯電され、空
   気によって霧化された液体を吹き付けることを可能とす
   るため、前記第１のバレル部を空気源および液体源に取
   り付ける手段とからなる第１のバレル部と、 流量制御弁を有する第２のバレル部であって、その上に
   載置された電極と、該第２のバレル部を前記ハンドル部
   に取りはずし自在に固定する固定手段と、前記第２のバ
   レル部の前記電極を前記昇圧器型電力供給部に対して電
   気的に接続する第１のコネクタ手段と、前記ハンドル部
   の前記トリガーに前記流量制御弁を接続する第２のコネ
   クタ手段と、前記静電吹付ガンが静電気に帯電され、空
   気を用いずに霧化された液体を吹き付けることを可能と
   するため、前記第２のバレル部を高圧液体源に取り付け
   る手段とからなる第２のバレル部と、 第３のバレル部であって、その上に載置された電極と、
   該第３のバレル部を前記ハンドル部に取りはずし自在に
   固定する固定手段と、前記第３のバレル部の前記電極を
   前記ハンドル部の前記昇圧器型電力供給部に対して電気
   的に接続するコネクタ手段と、前記静電吹付ガンが静電
   気に帯電され、空気流によって搬送される粉体を吹き付
   けることを可能とするため、前記第３のバレル部を空気
   流によって搬送される粉体源に取り付ける手段とからな
   る第３のバレル部と、 から成り、前記第１、第２及び第３のバレル部は選択的
   に前記ハンドル部に取り付け自在であり、それによって
   前記ガンは空気によって霧化された液体被覆材料、空気
   を用いずに霧化された液体被覆材料および空気によって
   搬送される固体粒子被覆材料を選択的に吹き付け自在で
   あることを特徴とする静電吹付ガン。
2. 【請求項２】前記静電吹付ガンは、前記ハンドル部と前
   記第１、第２及び第３のバレル部の各々に設けられた電
   気的接触手段を有し、前記電気的接触手段により前記第
   １、第２及び第３のバレル部が前記ハンドル部に取りつ
   けられると、前記昇圧器型電力供給部と前記第１、第２
   及び第３のバレル部の前記各電極との間に電気的接触を
   自動的に達成することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の静電吹付ガン。
3. 【請求項３】静電吹付ガンであって、 旋回自在のトリガーを載置したハンドル部と、 該ハンドル部にのみ収容され、前記静電吹付ガンの前記
   ハンドル部へ供給される低電圧電気エネルギーを高電圧
   電気エネルギーに変換する昇圧器型電力供給部と、 流量制御弁を有する第１のバレル部であって、その上に
   載置された電極と、該第１のバレル部を前記ハンドル部
   に取りはずし自在に固定する固定手段と、前記第１のバ
   レル部の前記電極を前記昇圧器型電力供給部に対して電
   気的に接続する第１のコネクタ手段と、前記ハンドル部
   の前記トリガーに前記流量制御弁を接続する第２のコネ
   クタ手段と、前記静電吹付ガンが静電気に帯電され、空
   気によって霧化された液体を吹き付けることを可能とす
   るため、前記第１のバレル部を空気源および液体源に取
   り付ける手段とからなる第１のバレル部と、 流量制御弁を有する第２のバレル部であって、その上に
   載置された電極と、該第２のバレル部を前記ハンドル部
   に取りはずし自在に固定する固定手段と、前記第２のバ
   レル部の前記電極を前記昇圧器型電力供給部に対して電
   気的に接続する第１のコネクタ手段と、前記ハンドル部
   の前記トリガーに前記流量制御弁を接続する第２のコネ
   クタ手段と、前記静電吹付ガンが静電気に帯電され、空
   気を用いずに霧化された液体を吹き付けることを可能と
   するため、前記第２のバレル部を高圧液体源に取り付け
   る手段とからなる第２のバレル部と、 から成り、前記第１および第２のバレル部は択一的に前
   記ハンドル部に取り付け自在であり、それによって前記
   ガンは空気によって霧化された液体被覆材料および空気
   を用いずに霧化された液体被覆材料を択一的に吹き付け
   自在であることを特徴とする静電吹付ガン。
4. 【請求項４】前記静電吹付ガンは、前記ハンドル部と前
   記第１および第２のバレル部の各々に設けられた電気的
   接触手段を有し、前記電気的接触手段により前記第１お
   よび第２のバレル部が前記ハンドル部に取りつけられる
   と、前記昇圧器型電力供給部と前記第１および第２のバ
   レル部の前記各電極との間に電気的接触を自動的に達成
   することを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の静
   電吹付ガン。