JPH11239741A - 粉末スプレ―コ―ティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送空気および補給空気およびこれらの比率
の微小変化の微細制御を可能にすることにより、粉末コ
ーティングの効率および品位を改善することにある。 【解決手段】 多量の搬送空気流を調節するときに、補
給空気流が所定比率で減少するように（およびこの逆も
同様）、全空気流（６、１４）を搬送空気流（５４、５
７、７０）および補給空気流（５６、８４、８６）に調
節可能に分流する空気分流器（１６）と、搬送空気流に
よりコーティング粉末を吸引しかつ空気圧で搬送するイ
ンジェクタ（７６）と、空気／粉末経路（７６、８２）
内への補給空気取入れ口（８９）とを有する粉末スプレ
ーコーティング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特許請求の範囲第
１項の前提部に記載の粉末スプレーコーティング装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】このような粉末スプレーコーティング装
置は、ドイツ国特許公報DE 44 09 493A1 から知られて
いる。この粉末スプレーコーティング装置は、全空気流
を搬送空気流と補給空気流とに調節可能に分流する空気
分流器を有し、該空気分流器は、搬送空気流を大量に設
定したときに補給空気流を所与の比率に減少させる（お
よびこの逆を行なう）ようになっている。この既知の空
気分流器は、貫通ボア孔を備えたハウジングを有し、該
ハウジング内では、２つのオフセット（各オフセットは
外方を向いている）が２つの弁ハウジングと協働して２
つの弁を構成する。２つの弁ケースは、一方の弁が開か
れると他方の弁が閉じられるように、弁ロッドにより互
いにリンクされている。これにより、一方の弁が搬送空
気流を制御しかつ他方の弁が補給空気流を制御する。２
つの空気流の合計が、２つの弁の間の中間空間内で空気
分流器のハウジング内に形成されたディストリビュータ
チャンバから、貫通ボア孔の壁と弁ロッドとの間の環状
ギャップを通って２つの弁座に移動する。ディストリビ
ュータチャンバ内への全空気流の入口は弁ロッドの一方
側でかつ弁ロッドに対して半径方向に取り付けられてお
り、搬送空気流および補給空気流の２つの出口は、半径
方向に反対側で弁ロッドに対して半径方向に構成されて
いる。これらの弁ロッドと協働して、２つの弁ケース
は、弁ロッドの一方の軸線方向端部の手動調節ホイール
を用いるか、弁ロッドの他端の電気的調節ホイールを用
いることにより、弁座に対して軸線方向に調節される。
また、この種の空気分流器を備えた粉末スプレーコーテ
ィング装置は、米国特許第3,625,404 号から知られてい
る。粉末を空気圧で搬送するのにインジェクタが慣用的
に使用されており、搬送空気流は、インジェクタの真空
ゾーンでのベンチュリ原理により粉末を吸引し、次に、
この粉末を空気／粉末経路（一般的には、ホース）を通
して、スプレー装置（例えば、スプレーガンまたはロー
タリ噴霧器）に搬送する。高速搬送空気流は高真空を発
生させ、従って多量の粉末を搬送する。低速搬送空気流
では僅かに粉末が搬送されるに過ぎない。空気／粉末経
路内のパルスおよび粉末堆積を防止するには、既知のシ
ステムの流れ速度は、少なくとも１０m/s にしなくては
ならない。従って、コーティングすべき物品に極く僅か
でも粉末を搬送すべき場合には、必要とされる搬送空気
は、前記最低速度を発生させる搬送空気ではもはや充分
でない。一方、粉末は、粉末粒子が物品から跳ね返った
りおよび／または物品に付着する粉末粒子が空気により
吹き飛ばされるほどの過剰空気および過大速度で、コー
ティングすべき物品と衝突してはならない。従って、空
気／粉末経路内の流れ速度は、１０〜２０m/s の範囲内
にあるべきである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、搬送空気お
よび補給空気およびこれらの比率の微小変化の微細制御
を可能にすることにより、粉末コーティングの効率およ
び品位を改善するという問題を解決する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題は、特許請求の
範囲の請求項１に記載の本発明の特徴により解決され
る。本発明の他の特徴は、実施態様項に記載されてい
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、例示実施形態によりおよび
添付図面に関連して本発明を説明する。第１図には圧縮
空気源２が示されており、圧縮空気が、該圧縮空気源２
から、圧力調整器４を通って一定圧力に調整され、主空
気供給ライン６を矢印１０の方向に流れ、主空気供給取
入れ口１２を通って空気分流器１６のディストリビュー
タチャンバ１４内に流入する。ディストリビュータチャ
ンバ１４は、空気分流器軸１８内の環状チャンネルによ
り形成される。空気分流器軸１８は、ベアリングケース
２２の連続ボア孔２０を通り、かつ前記ハウジングから
両軸端部２４、２６が突出している。一方の突出軸端部
２４には手動輪２８が取り付けられ、他端２６にはモー
タ駆動装置（例えば、減速ギアを備えた電気モータ）３
０が取り付けられており、手動輪２８により手動でまた
は例えばコンピュータプログラムおよび／またはコーテ
ィングすべき物品３２の関数として電子制御装置または
コンピュータ制御ユニットを用いて電気モータ駆動装置
３０により自動的に、搬送空気または粉末の所望の時間
定格（time rate)の関数として空気分流器軸１８を選択
的に駆動できるようになっている。

【０００６】ディストリビュータチャンバ１４を形成す
る周方向チャンネルが、空気分流器軸１８の環状カラー
３４、３６によりその両側の境界が定められており、こ
れらのカラー３４、３６は、ベアリングケース２２の貫
通孔２０内に受け入れられたベアリングシェル３８内で
回転可能に配置されている。各環状カラー３４、３６内
には、それぞれ、半径方向平面内で周方向に形成された
少なくとも１つのチャンネル４０、４２が設けられてお
り、各チャンネルは、連続的に減少する直径（好ましく
は、チャンネル始点４１、４３からチャンネル終点４
５、４７まで、一定チャンネル幅で連続的に減少する深
さ）を有している。チャンネル４０、４２はベアリング
シェル３８のベアリング内面３９により覆われており、
これにより、各チャンネルはベアリング面３９と協働し
て、該チャンネルの始点から終点まで単調に増大する流
れ抵抗を形成する。各チャンネル始点４１、４３は、そ
れぞれ、環状カラー３４、３６内に形成された軸線方向
に平行な連通チャンネル５０、５２を介して、ディスト
リビュータチャンバ１４に連通している。ベアリングシ
ェル３８のチャンネル４０、４２によりそれぞれ排出孔
５４、５６が形成されている。該排出孔５４、５６は、
チャンネル長さの非常に短い部分のみに設けられており
かつディストリビュータ軸１８の回転位置に基づいてそ
れぞれのチャンネル４０、４２の種々のセグメントと一
致し、このため、各チャンネル４０、４２は、可変で微
調節可能な流れ抵抗をもつ流れ絞りを形成する。

【０００７】チャンネル４０、４２は、それぞれのチャ
ンネル始点４１、４３からチャンネル終点４５、４７ま
で、周方向の反対方向に延びている。このため、空気分
流器軸１８を回転させると、１つの空気排出孔５４での
空気流は、他方の排出孔５６での空気流が増大されると
減少される（およびこの逆も同様）。すなわち、これら
のチャンネルの変化する断面に対応する比率で変化され
る。チャンネルの断面は、段階的または好ましくは連続
的態様で、不均一にまたは好ましくは均一に変化させる
ことができる。排出孔５４、５６に直径方向に対向する
位置において、ベアリングケース２２にはそれぞれ調節
ねじ５８、６０が螺合され、排出孔５４、５６の近傍で
ベアリングシェル３８をベアリングケース２２に対して
半径方向にかつ気密的に押圧している。これにより、排
出孔５４、５６のゾーンにおけるベアリングシェル３８
とベアリングケース２２との間の空気漏洩が防止され
る。

【０００８】ディストリビュータチャンバ１４を形成し
かつ２つの環状カラー３４、３６を互いに連結する軸セ
グメント６２には半径方向のボア孔６４が設けられてお
り、該ボア孔６４内には、第５図に示すようにストッパ
ピン６６が挿入される。ストッパピン６６は、軸の両回
転方向においてブシュ６６（該ブシュは全空気取入れ口
１２内に挿入されている）と衝突する。これにより、ス
トッパピン６６は、両回転方向において空気分流器軸１
８の回転を制限する。ベアリングシェル３８の１つの排
出孔５４と整合する位置に接続孔５７が設けられてお
り、該接続孔５７からは、搬送空気が、搬送空気ライン
７０を通って矢印７２の方向に排出され、更にインジェ
クタ７６の真空ゾーン７４を通ってスプレー装置７８に
導かれる。真空ゾーン７４では、搬送空気は、粉末容器
８０から粉末を吸引しかつホース８２を通してスプレー
装置７８へと搬送し、該スプレー装置７８はコーティン
グすべき物品３２上に粉末を噴霧する。他の空気排出孔
５６は、接続孔８４を介して補給空気ライン８６に連結
されており、補給空気を矢印８８の方向に供給し、補給
空気取入れ口８９を介して、ホース８２および真空ゾー
ン７４の下流側のインジェクタ７６の一部により形成さ
れた空気／粉末経路内に導く。補給空気は、インジェク
タ７６の内部で搬送空気および粉末の流れ中に供給する
のが好ましいが、他の実施形態では、補給空気をホース
８２内に供給することもできる。粉末は、スプレー装置
７８に供給する代わりに、ホース８２を介して、例えば
容器または沈殿分離機等の他の装置に供給することもで
きる。

【０００９】また、スプレー装置７８のスプレーゾーン
に物品３２が存在しない場合に搬送空気の流れを遮断す
ることなく、所望ならば、例えば搬送空気により発生さ
れた真空を減圧して粉末の搬送を遮断するため、制御空
気を、空気源２から制御空気ライン９０を介してインジ
ェクタ７６の真空ゾーン７４内に搬送することができ
る。本発明の実施形態は、特許請求の範囲を逸脱するこ
となく変更できる。ディストリビュータチャンバ１４
は、例示のように空気ディストリビュータ軸１８内の環
状チャンネルで形成する代わりに、ベアリングシェル３
８を軸線方向に遮断するケース２２内の周方向チャンネ
ルで、または一部をベアリングシェルおよびケースで形
成することもできる。他の可能な変更は、空気分流器軸
１８を、ディストリビュータチャンバ１４の近傍におけ
る２つの軸カラー３４、３６の間で２つの軸部分に分割
することである。これらの２つの軸部分は互いに回転で
きないように連結するか、例えば互いに逆方向に独立し
て回転できるように連結することができる。両軸部分が
逆方向に回転できる場合には、両軸部分は、例えば調節
モータのような電気的調節部材を用いて電気的に、また
は逆転ギアを用いて機械的に連結することができる。当
然の結果として、両軸部分が互いに逆方向に回転される
とき、チャンネル４０、４２は、それぞれ、これらのチ
ャンネル始点４１、４３からチャンネル終点４５、４７
まで逆の周方向ではなく同じ周方向に回転して、搬送空
気流が増大すると、軸部品の１回転当たりの補給空気流
が所望の比率で減少する（およびこの逆も同様）ように
なる。他の可能性ある変更は、ディストリビュータチャ
ンバ１４を半径方向隔壁により軸線方向に隣接するチャ
ンバに分割して、全空気ライン６からの全空気を各チャ
ンネル４０、４２に別々に供給することである。

【００１０】チャンネル４０、４２により形成される絞
りダクトの流れ抵抗の大きさおよびこれらの比率は、イ
ンジェクタ７６内の搬送空気経路および補給空気経路の
流れ抵抗によって定まる。従って、異なる形状のインジ
ェクタ７６には、異なる空気分流器軸１８が必要にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末スプレーコーティング装置の概略
部分断面図である。

【図２】図１の空気分流器軸の側面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ平面に沿う拡大断面図で
ある。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ平面に沿う同様な拡大断面図
である。

【図５】図２のＶ−Ｖ平面に沿う同様な拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 圧縮空気源 ６ 主空気供給ライン １４ ディストリビュータチャンバ １８ 空気分流器軸 ４０、４２ チャンネル ７０ 搬送空気ライン ７６ インジェクタ ７８ スプレー装置 ８６ 補給空気ライン ９０ 制御空気ライン

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大きな搬送補給空気流を設定したときに
   補給空気流を所定比率で減少させるためおよびこの逆を
   行なうため、全空気経路（６、１４）の全空気流を、搬
   送空気経路（５４、５７、７０）の搬送空気流および補
   給空気経路（５６、８４、８６）の補給空気流に調節可
   能に分流するための空気分流器（１６）と、 搬送空気流によりコーティング粉末を吸引しかつ空気圧
   で搬送すべく、ベンチュリ原理に基づいて作動する真空
   ゾーン（７４）を備えたインジェクタ（７６）と、 空気／粉末経路（７６、８２）とを有し、搬送空気は、
   これが吸引した粉末を空気／粉末経路（７６、８２）を
   通して搬送し、 空気／粉末経路内の補給空気経路の補給空気取入れ口
   （８９）を更に有する粉末スプレーコーティング装置に
   おいて、 空気分流器（１６）は、ベアリング（３８）内に回転可
   能に支持された２つの軸部分（３４、３６）からなり、 搬送空気経路（５４、５７、７０）および補給空気経路
   （５６、８４、８６）の各々が、２つの軸部分（３４、
   ３６）のうちの一方の軸部分の少なくとも１つのチャン
   ネル（４０、４２）および該チャンネルを覆うベアリン
   グ面（３９）により形成された少なくとも１つの絞りダ
   クトを備え、 チャンネル（４０、４２）は軸の周方向に延びており、
   各チャンネルの断面は、チャンネル始点（４１、４３）
   からチャンネル終点（４５、４７）に至るまで単調に小
   さくなり、これらのチャンネルは、ベアリング面（３
   ９）と協働してますます大きくなる流れ抵抗を形成し、 全空気経路（６、１２、１４）はチャンネル始点（４
   １、４３）に連結され、 ベアリング面（３９）内の搬送空気経路のチャンネル
   （４０）の上方に搬送空気用排出孔（５４）が設けられ
   かつベアリング面（３９）内の搬送空気経路のチャンネ
   ル（４２）の上方に補給空気用排出孔（５６）が設けら
   れており、各排出孔は、チャンネル長さの非常に短い部
   分のみに形成され、各排出孔は軸部分（３４、３６）の
   回転位置に基づいて、関連するチャンネルの異なる部分
   と一致し、これにより各チャンネルが可変微調節可能な
   流れ抵抗をもつ流れ絞りを形成することを特徴とする粉
   末スプレーコーティング装置。
2. 【請求項２】 前記２つの軸部分（３４、３６）は、こ
   れらが常に回転方向に協働して回転できるように互いに
   連結されており、前記２つの軸部分（３４、３６）のチ
   ャンネル（４０、４２）が、これらのチャンネル始点
   （４１、４３）からチャンネル終点（４５、４７）ま
   で、互いに周方向反対方向に延びていることを特徴とす
   る請求項１に記載の粉末スプレーコーティング装置。
3. 【請求項３】 前記軸部分（３４、３６）は互いに軸線
   方向に取り付けられていることを特徴とする請求項２に
   記載の粉末スプレーコーティング装置。
4. 【請求項４】 前記２つの軸部分（３４、３６）は協働
   して一体軸（１８）を形成することを特徴とする請求項
   ３に記載の粉末スプレーコーティング装置。
5. 【請求項５】 前記チャンネル（４０、４２）の幅は、
   これらの長さ方向に亘って一定であるが、これらのチャ
   ンネルの深さはチャンネルの始点から終点にかけて減少
   することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
   載の粉末スプレーコーティング装置。
6. 【請求項６】 前記チャンネル（４０、４２）は軸の軸
   線方向に間隔を隔てており、ディストリビュータチャン
   バ（１４）はギャップゾーン内に形成されかつ軸部分
   （３４、３６）が回転されると少なくとも軸部分（３
   ４、３６）の回転軸線の回りで移動し、チャンネル始点
   （４１、４３）は、軸部分（３４、３６）に長手方向に
   形成された連結チャンネル（５０、５２）を介してディ
   ストリビュータチャンバ（１４）と連通しており、全空
   気経路（６、１２）がディストリビュータチャンバ（１
   ４）に連結されていることを特徴とする請求項３〜５の
   いずれか１項に記載の粉末スプレーコーティング装置。
7. 【請求項７】 前記ディストリビュータチャンバ（１
   ４）は、軸部分（３４、３６）の間に形成された周方向
   チャンネルからなることを特徴とする請求項６に記載の
   粉末スプレーコーティング装置。
8. 【請求項８】 前記ベアリング（３８）はベアリングブ
   シュを有し、排出孔（５４、５６）の回りでベアリング
   シェルとベアリングケースとを互いに気密的に連結する
   ため、搬送空気排出孔（５４）および補給空気排出孔
   （５６）の近傍でベアリングケース（２２）に対してベ
   アリングブシュ（３８）を半径方向に押圧するための少
   なくとも１つの調節ねじ（５８、６０）が設けられてお
   り、ベアリングケース（２２）には、２つの孔（５４、
   ５６）と整合している接続孔（５７、８４）が形成され
   ていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に
   記載の粉末スプレーコーティング装置。
9. 【請求項９】 前記全空気経路（６、１２）、搬送空気
   経路（５４、５７、７０）および補給空気経路（５６、
   ８４、８６）の各々が、軸部分（３４、３６）の回転軸
   線に対して横方向に空気分流器（１６）内に導かれてい
   ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載
   の粉末スプレーコーティング装置。
10. 【請求項１０】 前記２つの軸部分（３４、３６）のう
    ちの一方の軸部分が、手動駆動手段（２８）を備えた駆
    動軸部分（２４）を有し、他方の軸部分がモータ駆動手
    段（３０）を有し、手動駆動手段（２８）およびモータ
    駆動手段（３０）が、空気分流器（１６）の互いに対向
    する両側に取り付けられていることを特徴とする請求項
    ９に記載の粉末スプレーコーティング装置。
11. 【請求項１１】 前記軸部分（３４、３６）の回転運動
    を制限するためのストッパ（６４、６６）が設けられて
    いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に
    記載の粉末スプレーコーティング装置。