JPH09502123A - 粉末状のコーティング材料をスプレイするためのロータリースプレイヘッドを備えた静電式スプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 粉末状のコーティング材料をスプレイするための静電式のスプレイ装置は、ロータリー式のスプレイヘッド(3)の底部において軸方向に開口している、コーティング材料供給用のチューブ(2)を有しており、前記スプレイヘッドに軸方向で取付けられたスラッグ(30)が、スプレイ装置の固定部分(26)と電気的に係合しており、この固定部分は導電性を有しており、高電圧供給用回路(22,23,24,25)へ接続されていることを特徴としている。この発明により、スプレイヘッドの回転軸ＸＸ’の上の、コーティング材料のスプレイヘッドの中央への供給に適合した箇所において高電圧が印加される。

Description

【発明の詳細な説明】 粉末状のコーティング材料をスプレイするための ロータリースプレイヘッドを備えた静電式スプレイ装置 この発明は、例えば加熱溶融可能なペイントのような粉末状のコーティング材 料をスプレイするための、ロータリースプレイヘッドを有する静電式スプレイ装 置に関する。さらに詳しくは、この発明はスブレイヘッドへの高電圧の供給に関 する。 液状あるいは粉状のコーティング材料のための静電式ロータリースプレイ装置 は、効率がよく、その理由は、こうした装置は、材料粒子をアース電位に保たれ ているコーティングしようとする物体の方へ導くのに、遠心力によるスプレイ力 と静電力とを協働させるためである。こうするためには、材料を帯電させる必要 がある。最も効率のよい帯電方法は、例えば１００キロボルトのオーダの高電圧 をロータリースプレイヘッドか、あるいはその一部へ印加することである。 ところで、このスプレイヘッドはスプレイ装置の本体に対して可動になってい る。コーティングしようとする物体に対して満足すべき表面状態を実現できる一 般的な回転速度は、１分間当り数１０００回転か、あるいは数１００００回転の オーダである。 スプレイヘッドへの高電圧の供給に関してはいくつかの方法がこれまでに提案 されてきている。 タービンの軸を支持するためにボールベヤリングを使おうとする試みがなされ てきた。この解決策は、数時間、あるいは数日まですら機能する。しかし、ベヤ リングの不可避な摩耗のために、ボールが必ずしも常に二つのベヤリングケージ に接触しなかったり、電気的接触が一定でなかったり、スプレイヘッドへ規則的 に高電圧が供給されなかったりする。コーティング材料の粒子雲塊(cloud)は規 則的に帯電されず、その結果得られる表面状態は不十分なものとなる。それに加 えて、こうした方法はエアーベヤリングを用いたタービンには適用することがで きない。 液体コーティング材料のためのロータリースプレイ装置においては、スプレイ ヘッドを支持するためにシャフトがときどき使われる。この場合には、シャフト の後部に、すなわちスプレイヘッドと反対側に、電気コンタクトが設置される。 こうした実施例が、米国特許第4,700,896号に開示されている。 この方法は、粉末状のコーティング材料のためのスプレイ装置には使用するこ とができない。液体状の材料と違って、粉末形状の材料はインジェクタによって スプレイヘッドの方へ導かれるのではなく、エアーのジェットによって運ばれ、 このエアージェットは材料を希薄にする働きも有する。粉末状の材料を供給する ための導管の直径は、２５mmのオーダである。スプレイ装置による粉末状のコー ティング材料の雲塊の対称性を確保するためには、スプレイヘッドへの供給は必 らず中心へ行われる必要がある。このため、米国特許第4,700,896号の装置は使 用できない。実際、スプレイヘッドを支持しているシャフトはこの場合には中空 であり、その後面にスラッグ(slug)を設置することは不可能である。それに加え て、固定された供給用導管の後端は、中空シャフトの中心を占めるコーティング 材料の供給用導管へ接続されている。 最後に、ときにランナ(runner)と呼ばれることのあるブラシが、スプレイヘッ ドを支持しているシャフトの周辺に配置される。１分間当り６０，０００回転の 回転数と、２５mmのシャフト径に対しては、シャフトの周囲速度は７８．５ｍ／ ｓ、すなわち２８３ｋｍ／ｈである。従って、これらのブラシは非常に速く摩耗 し、これがスプレイヘッドの回転速度をかなりに制限している。 この発明は、こうした問題すべてを解決するものである。 この発明は、ロータリースプレイヘッドの底部において軸方向に開口している コーティング材料供給用チューブと、前記スプレイヘッドのための高電圧供給回 路とを有し、前記回路が前記スプレイヘッドと前記チューブに支持された固定部 分との間における軸方向のコンタクトを有している、粉末状のコーティング材料 のための静電式スプレイ装置に関するものである。 この発明の可能性のある実施例においては、スラッグがスプレイヘッド上に軸 方向に可動に取付けられており、このスラッグは供給用チューブに支持された導 電性部分と接触している。この高電圧は、コーティング材料のスプレイヘッドの 中央への供給を利用した場合に適した箇所において、スプレーヘッドの回転軸上 に印加されることができる。スラッグと供給用チューブとの接触点においては摩 擦力は非常に小さく、従ってこの接触によってスプレイヘッドの回転が制限され ることはない。スラッグはバネによってチューブとの接触が維持され、このバネ は、スプレイヘッドのディフレクタ中の高電圧を帯電用の電極まで伝える。 この発明の原理に基づいた、粉末状のコーティング材料のためのスプレイ装置 の実施例に関する以下の説明からこの発明をより理解することができるであろう し、またその他の利点も明かになろう。以下の実施例は単に説明のためのもので あり、本発明によるスプレイ装置の横断面の部分概略図である添付図面を参照し て説明を行っている。 このスプレイ装置は本体１を有し、本体１の中央部分には、エアーと粉末の混 合物を供給するための、ロータリースプレイヘッド３のチューブ２が固定されて いる。供給用のチューブ２の対称軸Ｘ−Ｘ’は、スプレイヘッド３の回転軸でも ある。このスプレイヘッドは、概略ボウルの形の部材４とディフレクタ５によっ て構成されており、これらはいくつかのスクリュ７によって、ハブ６を備えたユ ニットに形成されている。部材４とディフレクタ５は例えばプラスチック材料か ら形成されている。ハブ６は、チューブ２のまわりに配置されている中空のシャ フト８によって回転駆動される。 中空シャフトは空気タービンのロータ９に固定されており、このロータそのも のは周知のものであり、二つのボールベヤリング１０，１０’の補助により軸Ｘ −Ｘ’のまわりを回転可能である。このタービンには導管１１を介してエアーが 供給される。ロータを駆動したエアーは、シャフト８とチューブ２の間の隙間の 中をスプレイヘッドの方へ向けて排出される。このエアーは、エアーとコーティ ング材料の混合物の希釈エアーとして機能し、コーティング材料の粒子がチュー ブ２の外側表面に沿ってロータ９あるいはベヤリング１０，１０’の方へ戻らな いように、あるいはチューブのまわりに堆積しないようにしており、こうした堆 積は様々な色を有するペイントなどのような、異なるコーティング材料を用いて スプレイ装置を作動させた場合に材料が混ざってしまうために、不適当なもので ある。 一つ、あるいはいくつかのスクリュ２１を用いてサポート２０が本体１へ固定 されており、これは図示しない高電圧ケーブルの端部を定位置に保持するための ものである。導電性部材２２によってサポート２０の末端はチューブ２の外側表 面へ連結されている。チューブ２の外側表面は導電性であり、例えば金属層２３ によって覆われている。チューブ２の末端には、金属層２３と導電性接触を行う 、プラスチック或いは金属の管状チップ２４が支持されている。このチップ２４ は規則的に離間された三つの脚２５を有し、これらの脚２５はチューブ２の中心 で合わされており、例えば金属から形成されてチューブ２の軸Ｘ−Ｘ’上に配置 された導電性のブロック２６のための支持部を構成している。導電性部材２２と 、金属層２３と、チップ２４と、脚２５によって構成される回路によって、高電 圧をブロック２６へ供給できるようになっている。ブロック２６を収容する脚２ ５の集まった領域は、エアーと材料の混合物が到来する側が円錐状となっており 、この混合物ができる限り抵抗の少ない状態で流れるようになっている。 同様に、脚２５を適切な形に付形できる。 一方、ディフレクタ５にはその回転軸Ｘ−Ｘ’上に導電性のスラッグ３０が取 付けられている。スラッグ３０は例えば金属から形成されて、バネ３１の作用に よってブロック２６へ接触した状態に維持されており、バネ３１も導電性を有し ている。バネ３１はディスク３２の形を有する帯電用の電極からなるディフレク タの前面で支持されている。このようにして、ブロック２６からスラッグ３０へ 伝達された高電圧は、電極３２の端部までガイドされ、そこで霧化の瞬間にエア ーとコーティング材料の混合物の帯電が行われる。 この発明の変形例においては、ディフレクタ５は金属から形成されており、電 極３２はディフレクタの端部によって構成される。さらに別の変形例においては 、電極３２はディフレクタ５の本体に埋め込むことができ、このとき、バネ３１ は適当な部材を用いて電極３２の一部と接触させられる。 上述した構造においては、スラッグとブロック２６との間の電気的な接触点は 、摩擦が最小となる箇所である。なぜなら、軸Ｘ−Ｘ’上においては接線方向の 速度がゼロだからである。接触はエアーと粉末の混合物の経路の中で行われる。 接触面は、チューブ２を洗浄する毎に、特にスプレイ装置を異なる色を有するい くつかの材料で使用する場合のコーティング材料の色変更毎に、洗浄される。 スラッグ３０がバネ３１によって支持された状態に維持されるという事実によ って、スクリュ７の締付けの程度に関係なくスラッグとブロック２６の間で一定 の接触を確保することが可能となり、締めすぎた場合にも、ブロックやスラッグ が劣化する危険性がない。スラッグは軸Ｘ−Ｘ’に沿って少し可動になっており 、組付けの精度を修正できるようになっている。それに加えて、このバネは、工 業的な組み立てにおいて本来的に生じる公差を修正することができ、ディフレク タ５やスラッグ３０をチップ２４やブロック２６に整合させる必要がない。従っ て、スプレイ装置の通常の保守においてはスプレイヘッド３をチップ２４とは独 立して交換することができる。 もちろん、スラッグ３０とバネ３１は、ブロック２６の固定部分へ取付けるこ とができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．粉末状のコーティング材料のための静電式のスプレイ装置であって、ロータ リー式のスプレイヘッド(3)のベースにおいて軸方向に開口している、コーティ ング材料(2)を供給するためのチューブと、前記スプレイヘッドへ高電圧を供給 するための回路とを有し、前記回路(22,23,24,25,26,30,31,32)が、前記ヘッド と、前記チューブに設けられた固定部分(26)との間に軸方向のコンタクトを有す ることを特徴とするスプレイ装置。 ２．前記スプレイヘッド３がディフレクタ(5)を有し、このディフレクタの端部 が帯電用の電極(32)を構成しているか、あるいは端部に電極(32)が設けられてい ることを特徴とする請求項１記載のスプレイ装置。 ３．前記軸方向のコンタクトが前記スプレイヘッドに軸方向で取付けられて前記 スプレイ装置の固定部分(26)と電気的に接触するスラッグ(30)からなっており、 前記固定部分が導電性を有していることを特徴とする請求項１記載のスプレイ装 置。 ４．前記スラッグ(30)と前記固定部分(26)との間の電気的な接触が、コーティン グ材料の経路中で行われることを特徴とする請求項３記載のスプレイ装置。 ５．前記スラッグ(30)が、スプレイヘッドの回転軸Ｘ−Ｘ’に沿って少し可動に なっていることを特徴とする請求項３記載のスプレイ装置。 ６．前記スラッグ(30)と帯電用の電極(32)との間に、バネ(31)が配置されている ことを特徴とする請求項３〜５に記載のスプレイ装置。 ７．前記バネ(31)が、スラッグ(30)と帯電用の電極(32)との間の電気的な接触を 確保していることを特徴とする請求項６記載のスプレイ装置。 ８．前記供給用のチューブがスラッグ(30)のための接触用のブロック(26)を備え ており、このブロックがスプレイヘッド(３)の回転軸Ｘ−Ｘ’上に配置されてお り、前記チューブへ取付けられた導電性材料からなる少なくとも一つの脚(25)に よって位置保持されていることを特徴とする請求項３記載のスプレイ装置。 ９．前記供給用のチューブの外側表面が導電性材料から形成されているか、ある いは導電性の層(23)によって覆われていることを特徴とする請求項１記載のスプ レイ装置。 １０．前記回路が、供給用のチューブ(2)の外側表面の上に配置された導電性の 層(23)と、前記チューブの末端に配置された管状の導電性のチップ(24)を有し、 前記チップが前記層と電気的に接触しており、また前記チップが前記固定部分(2 6)の支持部を構成する少なくとも一つの導電性の脚(25)を有していることを特徴 とする請求項１記載のスプレイ装置。