JPS6068065A - 噴霧被覆吹付器 - 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】 忙詳細には導電性が高いかあるいは中程度に高い被覆材
料のための≠毒典噴霧被覆吹付器に関する。

噴霧被覆は静電式のものも非静電式のものも共に確立さ
れた技術である。非静電式噴霧被覆方式において塗料は
霧化されて被覆すべき物品の方へ向けられる。静電式噴
霧被覆方式においては霧化工程の前か、その最中か、あ
るいはその後で、高電圧電荷が塗料粒子に印加される。

塗料に印加される高電圧電荷は地電位かその近傍に保持
されている対象物を被覆するに用いられる噴霧被覆方式
の塗着効率および被覆特性を向上せしめるものである。

静電式噴霧被覆方式にはその他の適用例や一般的な利点
もあるが、それらは当技術界において周知であるからこ
こに述べるまでもない。

静電式噴霧被覆方式は一般に霧化装置または吹付器、該
吹付器に塗料を供給するためのポンプまたは他の手段、
高電圧電源、および該高電圧電源に接続され且つ系に関
連せしめられて塗料を帯電する手段を用いる。本発明の
主題は塗料を帯電するに用いられる手段を含めて噴霧被
覆吹付器に関するものである。

一般に静電式被覆吹付器は塗料用導管ケ有する胴部分か
ら成る。塗料用導管の一端は加圧状態の被覆材料源に連
結され、他端は噴霧排出装置すなわちノズルとなって終
端する。

ノズルは、通常の噴霧被覆作業においては、平坦ファン
形の塗料小滴の曇を発生する。従来におけるノズルの多
くはこのファンΦパターンを水平方向か、垂直方向か、
あるいはある中間位置に配向せしめうるように回転可能
であった。

塗料の排出を制御するには弁が通常採用される。種々の
形式の噴霧被覆吹付器においてこの弁を胴内の導管中に
ノズルの排出オリフィスにごく接近して位置せしめるこ
とが常套であった。ニイードルと弁座または球と弁座型
の弁のごとく嵌合表面をそなえた分離表面弁が普通であ
った。この弁の開閉には導管内へ突入する引棒が使用さ
れていた。導管内への開口と引棒自体との間にある種の
密封具を設けて吹付器がこの開口を介して漏れを生じる
のを防止していた。従来のこの密封具は種々の吹付器に
おいてパツキン型密封具とパツキン無し密封具の双方の
形態を取っていた。

パツキン型密封具は動的密封具である。即ち、引棒がパ
ツキン材料の内側を滑動すると該パツキン材料が導管内
への開口の周に対して押付けられると共に引棒の外面に
対しても押付けられるものである。このパツキン型密封
具は幾つかの方式には適当であるが他の方式、特に静電
方式においては欠陥な有していた。

パツキン型密封はその性質そのものからして電気的密封
を与えないものであった。即ち、導電性が高いか中程度
に高い塗料を用いる方式においては、塗料が棒の表面を
湿潤させるので引棒の表面に沿って導管の外側まで電路
が確立される恐れがあった。この漏電路は高電圧型カビ
接地短絡させてしまう通路を呈したり、あるいは操作者
に対して火花や衝撃な与えるという安全上の問題を呈す
る恐れがあるので静電式噴霧被覆方式においては望まし
くない。更に、滑動は特に導管内の被覆材料が摩耗性で
ある場合にはパツキン材料を摩耗させるものであった。

パツキン型密封具の欠点を解消すべく、種々の静電式噴
霧被覆吹付器がパツキン無し密封具を採用している。こ
れらのパツキン無し密封具は一般に棒な包囲するベロー
ズのごとき変形可能な隔膜の形態をなしていた。このベ
ローズ型においては、ベローズの一端は導管内への開口
の周に対して静的密封具を有し、ベローズの他端は引棒
のまわりに静的密封具を有している。これらの密封具を
「静的」と称するのは、密封具上での棒の滑動がないか
らである。引棒が移動するとベローズが撓むが密封具は
密封表面に関して固定状態を保つ。

従来のベローズ／静的密封具配置は滑動密封具に関連す
る諸問題の幾つか−そのうち最も重要なものは摩耗およ
び電気的絶縁である一Ｖ解決した。しかし従来のベロー
ズ密封具においては新たな問題が生じた。フッ素化した
炭化水素ポリテトラフルオロエチレン、即ち商品名ＴＦ
Ｅ「テフロン」で一般に知られている材料でベローズ自
体るのが望ましくなってきているが、これはＴＦＥテフ
ロンのすぐれた電気的および化学的性質の故にである。

電気的には、ＴＦＥテフロンは良好な絶縁でありアーク
・トラックをしない。化学的には、ＴＦＥテフロンは殆
どすべての被覆材料に対して不透過性である。即ち、被
覆材料はＴＦＥテフロンを化学的に侵すこともなく、ま
たこれらの被覆材料はＴＦＥテフロンの組織を浸透する
こともない。従来のテフロン製ベローズは厚肉の機械的
結合型端部を有していた。

例えば米国特許第３．７４７．８５０号参照。かかるベ
ローズの両端は、ベローズ自体と共に、機械加工された
部分であった。これら従来のベローズの厚肉の機械加工
された両端はある種のパイプに用いられるものと同様な
機械的継手によって一般に棒と開口とに対して密封され
ていた。その厚い壁は他の表面に対して押付けられても
なかなか著しく変形するものではなかった。従って、密
封表面は精密な機械加工公差暑必要とするか、あるいは
ガスケットを必要とした。精密な機械加工公差は高価と
なり、０リング等のガスケットはテフロンの望ましい特
性を発揮させない。従って、密封具は高価となるか、あ
るいはまたガスケットが使用される場合にはガスケット
における密封に弱点があった。

静電式噴霧被覆吹付器のもう１つの重要な特徴は塗料を
帯電するに用いられる手段にある。従来においては種々
の手段が採用されてきた。そのあるものは堅い針状の電
極馨噴霧ノズルの排出にご（近接せしめ、該電極への電
路を高電圧源から望ましくは胴を通して、塗料を充填す
るものであった。胴内に電路ン有することは吹付器の大
きさを最小にする上に望ましいことであり、そしてまた
それは従来の多くの吹付器の胴は電気的部品を操作者に
よる接触から絶縁ある作用をなす絶縁材料で作られてい
ることにもよるのである。もし吹付器が回転するノズル
を有する場合には、従来の多（の吹付器における電極の
位置もまた胴を中心に回転可能となされた。電極の回転
は胴内の電気的スリップリングによって行なわれたが、
この場合電極はその回転に伴って種々の異る位置でスリ
ップリングと接触する。

電極火ノズル内の排出オリフィスに近接して位置せしめ
ることは噴霧被覆材料が高い固有電気抵抗即ち約２００
０００Ω／　Ｃｍ　Ｙ　有スる場合にはうま（行った。

しかし導電性が高いか中程度に高い被覆材料にかかる配
置を用いた場合には、胴内の塗料柱は塗料供給源が接地
されると高電圧源を「短絡」させる恐れがあった。従っ
て従来の多くの吹付器は、それがかかる塗料に用いられ
る場合には、ノズルの前方で且つ平坦ファン噴霧パター
ンの外部に担持された電極を有していた。ノズルの前方
の電極を移動せしめることにより、塗料はそれがすでに
隔離された小滴へと分離された点において適切に帯電さ
れえた。従って、塗料供給源は塗料柱と空気を通る電極
との間の物理的距離により充分な孤立または隔離がある
ために高電圧電源を短絡させることなく接地されえた。

電極は噴霧ノズルのファン−パターンの外側に置かれる
ので電極が塗料で汚れることはなかった。

もし電極が塗料で汚れると、その塗料帯電特性が恐ら（
作動不能の点まで低下する恐れがある。

低導電性の塗料用に設計された吹付器と同様に、導電性
（高および中高）の塗料用の吹付器内の電極を噴霧ノズ
ルのまわりに連続的に回転可能にして、ノズルが回転し
ても電極が噴霧パターンに関して同一の相対位置にある
ように種々の試みがなされている。これらの試みのうち
で看も注目すべきものは米国特許第３．９３７．４０１
号に記載されている。この特許において、ノズルの排出
オリフィスに近接した胴のまわりのスリップリングが電
極用の延長部の回転時に電極への電路を維持する。この
スリップリング配置は電極用延長部の回転を可能とする
ものではあるが、すべてのスリップリング配置がそうで
あるように多くの欠陥を示すものである。スリップリン
グおよび接触部品の電気的絶縁と孤立を与えることは複
雑であって一般には大形のハウジングか電気的絶縁グリ
ース、あるいはその両方を必要とした。

静電式噴霧被覆吹付器のも５１つの面においては、帯電
用電極自体が重要事項となる。

従来、電極は一端が絶縁ハウジングか胴を介して高電圧
源に接続され他端が噴霧パターンに近接した点において
絶縁ハウジングか胴から突出した堅い針状導電体の形態
をなしていた。かかる電極は操作者や修理工にとってそ
の皮膚を引掻いたり刺したりするので危険であった。更
に、電極に突当ったり引っかかったりして引張ると、電
極はその好ましい配向状態外へ曲がる恐れがある。この
ような曲がりを生じた場合、塗料の帯電が低下する結果
として系の被覆効率が低下する恐れがある。

上述した従来の欠点のほかに、スラリ状の上薬を基体に
静電的に施すための商業的に満足な方法または装置はな
かった。従来の装置は内側部品の急速な摩耗を受け易（
、被覆材料供給系全体が高電圧に帯電される必要があっ
た。従って、被覆材料供給系全体暑地電位および人体か
ら物理的および電気的に隔離させねばならなかった。故
に従来の装置はその工程および方式が煩瑣で時間を食い
且つ完全性も限界ぎりぎりにすぎなかった。

本発明の主題は上記の従来の欠点を解消する噴霧吹付器
である。この吹付器の種々の新規な特徴は静電式または
非静電式噴霧被覆吹付器に利用されうるものである。更
には、該吹付器の種々の新規な特徴は糾合わさって従来
可能であったよりも更に広い範囲の被覆材料および適用
例との両立性を与えるものである。本発明の一特徴は噴
霧吹付器の胴内の被覆材料導管内への開口と該開口を介
して導管内へ突入して導管内の弁を制御する引棒との間
の改良ベローズ型密封具にある。このへローズをテフロ
ン、特定的にはテトラフルオロエチレンで作るのが望ま
しいが、これは（上述したごとく）この材料のすぐれた
電気的および化学的性質の故にである。新しい工程（こ
れは本発明の主題の一部ではない）により、廉価なベロ
ーズを機械加工なしにテフロンの薄肉管状片から形成で
きる。最終製品は各端がベローズの回旋を形成する同一
材料の薄肉連続管状延長部を有するベローズである。

好ましい実施例におけるべ゛ローズの回旋の薄肉延長部
の直径は該回旋の小さな方の部分の直径に近似する。低
コストの故に、この種のベローズを用いるのが望ましい
。しかし、かかるベローズの両端に密封具を形成しよう
とする場合には、２つの表面が流体密封を形成するに充
分なほどに互いに押付は合わされるような多くの型式の
密封配置からテフロンが１流れ」出ることが判明した。

故に両端のための新しい型式の密封具が必要であった。

本発明の一つの目的はベローズの一端と開口の間および
他端と引棒の間にこの種のベローズ構成用の密封具を提
供することにある。密封具を（ふうしたら、この同じ密
封具はテフロン以外の他の材料とも両立しうろことが判
明した。

導管内の材料に露出するすべての表面がその材料に勾し
て不透過性であることがベローズ型密封具の更に望まし
℃・−特徴である。従って本発明の他の目的はへローズ
と密封具とに対して露出するすべての材料が導管内の材
料に対して不透過性である場合に、上記ベローズの両端
に静的密封具を提供することにある。

本発明の更に他の目的は構成、解体および修理が容易な
密封具およびベローズを提供することにある。

本発明の更に他の目的はすぐれた電気的、化学的および
密封性質を有する材料で構成されたベローズ型密封配置
を提供することにある。

本発明の特定の一特徴は上記のベローズの薄肉延長部と
導管内の引棒との間の密封具にある。ベローズの該延長
部は引棒の押付けられろテーパ状締付表面とブツシュ状
部材との間に捕捉される。好ましい形態においては引棒
上のテーパ状締付表面はベローズの薄肉延長部の内径よ
りも大きな膨らみの一部な引棒上に構成する。更に、好
ましい実施例においては、ベローズの薄肉延長部は膨ら
みの最大部分上に押込まれて少な（とも部分的にこれを
包囲するが、該膨らみはベローズの薄肉延長部を永久的
に変形させるに充分なほど太き（はない。

本発明の他の特定の特徴はベローズの一端と導管内への
開口との間の密封具にある。この密封具はベロー、ズの
一方の管状延長部のまわりにあって導管内への開口の周
に対して押付１　ラれるテフロンのジャケットを被せら
れた弾性座金から成る。同じ（ベローズの同一延長部の
まわりの中実座金が一側をこのテフロンのジャケットを
被せられた座金に対して押付けられる。ベローズのこの
延長部の端はベローズの外端が中実座金の他側に対して
押付けられうるようにフレアされている。棒のまわりの
弾性座金は組立体全体を押付は合う適当な手段によって
前記フレアにおいてベローズの内面に対して押付けられ
る。

この噴霧吹付器の他の特徴は高電圧電極用の延長部をそ
れが除去および位置ぎめ直しによってではな（旋回によ
って吹付器の胴のまわりに角変位されうるように装着す
るための新規な手段にある。角旋回変位は吹付器の外部
および吹付器内の材料被覆用導管に関してすべての電気
部品の適正な電気的孤立を維持しつつスリップリングを
使用することなしに、且つ密封用グリースの必要もなく
、また吹付器の胴を余分に大きくすることもな（、可能
になされる。可撓性であるが圧縮および引張に対して抗
する細長い被絶縁導体が吹付器の胴内の電路中へと延び
、且つ前記延長部制内の電路中へも延びている。該延長
部材内の導体の端は圧縮されたばねと回動自在な電気的
接触をなし、該ばねは前記延長部の端における帯電用電
接と電気的に接続されている。導体の他端は１ｌｔｉｉ
ｌの後部における圧縮されたばねと回動自在な電気的接
触をなす。このばねは高電圧ケーブルに接続されている
。電気部品のすべては吹付器の外側からおよび胴内の塗
料用導管から適切に電気的に隔離されるように定位置に
て適正に絶縁されている。胴のまわりには空間を残し、
電極延長部が角変位せしめられた時に導体が胴のまわり
を部分的に「包み」うるようになっている。該延長部は
アーク・トラッキングの恐れおよびそれに伴うその表面
の電気抵抗の低下を防止するためにテフロンで作られて
いる。

好ましい形態においては帯電用電極はある長さのコイル
ばねから作られる。従って、電極は突当られた後でも静
電噴霧被覆のためのその適正配向に戻る。更に、皮膚を
刺したり引掻（という危険も大幅に減少する。更にまた
、これらの利益は塗料の適正な高電圧帯電を維持しつつ
得られるものである。

本吹付器の更に他の特徴はスラリ状の上薬および他の型
式の導電性乃至中程度に導電性の被覆材料でもって静電
噴霧被覆能力を与えろことにある。スラリ状の上薬材料
は上薬を水に懸濁させたものから成ることは殆ど不変で
ある。何故水を用いるかという理由はさまざまであって
ここでは論する必要がない。一般に上薬について良（述
べたものとしては、Ｃ−Ｗ−Ｐａｒｍｅｌｅｅ　による
「セラミック上薬」と題する教科書（１９７３）’＆参
照すればよい。

スラリを作るに用いられる水はスラリを導電性にする効
果を有するが、これはそれ自体においていかなる導電性
被覆材料とも関連する同じ問題を呈するものである。更
に他の問題は水中に浮遊する粒子がきわめて摩耗性であ
ることから生じる。この摩耗性粒子は原料ケイ酸塩でも
よいし、あるいはフリット化したもの（例えばスリガラ
ス）でもよい。本吹付器においては、帯電用電極、引棒
のためのベローズ／静的密封具配置、大きな流路、およ
び弁における耐摩耗性材料およびノズルの排出オリフィ
スの変位位置ぎめによりこの吹付器はスラリ状の上薬と
両立しうるものとなる。本発明の吹付器はフリット化し
た上薬スラリと原料ケイ酸塩型の上薬スラリのどちらを
施すにも成功裡に用いられた。またそれは陶器に用いら
れる上薬エナメル・スラリや金属に用いられる磁器エナ
メル・スラリを静電的に施すにも使用された。

本吹付器の更に他の特徴は、スラリ状の磁器エナメル等
の高摩耗性材料と両立し、コストおよび製造上の問題を
最小限に抑え、当業界で標準として確立されている噴霧
ノズルと併用するようになされた噴霧吹付器と両立し、
且つ信頼性があり廉価で耐久性のあるノズルを設けたこ
とにある。

第１図は静電式噴霧吹付器の断面図を示す。

噴霧吹付器は一般に金属製ハンドル１と、デルリン等の
絶縁材料で作られた胴２と、ノズル３と電極延長部４と
から成る。胴２の一端はハンドル１に取付けられている
が、ノズル３は胴２の他端にイ装置している。電極延長
部４は胴２のまわりに環状変位可能に装着されている。

ハンドル１は金属製であって適当な電気的接続（不図示
）を介して電気的接地電位に保持される。空気管１４が
適当なコネクタ８を介してハンドル１内の空気通路５に
連結されている。空気通路５はハンドル１および胴２を
貫通しその結果、ノズル３に近接して胴２内にある第１
空気室６と第２空気室７とに連通している。空気通路５
はその長さの一部にわたって第１図の断面図をなす平面
とは異なる平面内でハンドル１および胴２を貫通してい
るので、胴２内でノズル３に近接した仮想線はこれら第
１および第２空気室６．７への空気通路５の開口を示す
。

ハンドル１の台じりには絶縁された電気ケーブル組立体
１５が連結されている。このケーブル組立体１５は適当
な保持ナツト１０によりハンドル１の台じりに固着され
ている。

ケーブル組立体１５の延長部２０はハンドル１内の電気
的導管９内へと押入されている。

ケーブル組立体１５のコアは撚線またはローゼン（Ｒｏ
ｓｅｎ　）の米国特許第３．３４８．１８６号に記載さ
れたごと（内部に抵抗を分布させたケーブル・コア等の
任意適宜の導電体でよ℃・。ポリエチレン外装２１がケ
ーブル延長部２０を包囲して該延長部２０の端部の電気
的接点４５を除いて電気的絶縁を与えている。

ケーブル１５の他端は高電圧電源（不図示）に接続され
ている。噴霧吹付器を通る電路の特定的な新規な細部に
つし・では以下に更に詳述する。

なお吹付器を総説しながら次に吹付器の塗料供給路につ
いて述べると、塗料供給ホース１６は加圧塗料を塗料供
給ホース連結ブロック１７へ運ぶ。連結ブロック１γは
金属製であって吹付器のハンドル１の台じりに物理的お
よび電気的に取付けられている。ブロック１７を通る通
路（不図示）がナイロン製の塗料供給リンク１８の一端
と連通している。塗料供給リンク１８の他端は吹付器の
胴２内の塗料入口開口２３と連通している。リンク１８
はブロック１７と吹付器の胴２との間に適当な圧力流体
連結具によって取付けられている。

塗料入口開口２３は胴２内の塗料導管２２に連通してい
る。塗料導管２２はノズル３の排出オリフィス２４へと
進む。排出オリフィス２４のすぐ上流にはニードルと弁
座から成る弁が設けられている。このニードルおよび弁
座による弁組立体のニードル２５はデュポン社の商品名
「デルリンＪ　（Ｄｅｌｒｉｎ）によって一般に知られ
ているアセタールｅホモポリマーで作られた引棒２６（
第２図示）に取付けられている。引棒２６は塗料導管２
２の後部の開口を介して塗料導管２２内へ延びている。

塗料導管２２は一端に棒への静的密封具を有し他端に前
記開口の周への静的密封具を有スるＴＦＥテフロン製ベ
ローズ１９によって引棒２６のまわりにぴったり密着さ
れている。この密封配置の詳細にろいて以下に説明する
。

引棒２６ははね負荷された引金２７に連結されている。

引金２７が後方へ変位せしめられると、ニードル２５が
排出オリフィス２４の背後の弁座から後退して塗料の排
出を許す。

摩耗性の被覆材料を吹付ける場合には、ニードルおよび
弁座による弁組立体はセラミックまたはカーバイド等の
耐摩耗性材料で作るのが好ましい。

次に吹付器のノズル３部分について述べると、当業者に
は大体わかるように、それは多くの点で従来の空気霧化
ノズルに似ている。

ノズル３はセラミック裏打ち３０をそなえた流体ノズル
部分２８と、空気キャップ２９と、保持ナツト３５とか
ら成る。裏打ち３０以外のこれら部分のすべてはデルリ
ンで作られている。このノズル組立体は、流体ノズル２
８内のセラミック裏打ち３０を除いて、従来のノズルと
同様である。

流体ノズル２８はその後端の外面上に胴２内の流体通路
２２の前端に螺着するためのねじ山を有して℃・る。流
体ノズル２８は裏打ち３０上の後部円錐台形外面が流路
２２を包囲する嵌合表面と係合するまで胴２内へねじ込
まれている。これら画表面は流体通路２２が表打ち３０
の内部を通してのみ排出オリフィス２４へ延びるように
流体密封具を形成する。

流体ノズル２８の排出オリフィス２４のすぐ背後に招け
る裏打ちの内面はニードル弁座型弁における弁座を形成
する。

空気キャップ２９は流体ノズル２８の前端を部分的に包
囲する。流体ノズル２８の排出オリフィス部分２４は空
気キャップ２９内の中心穴を貫通している。保持ナツト
３５は胴２と螺合して空気キャップ２９の後部円錐台形
表面を、保持ナツト３５の前端の周方向環状内向きフラ
ンジと空気キャップ２９上の周方向外向フランジとの相
互作用によって、流体ノズル２８上の嵌合表面に対して
押付ける。

ノズル部分内の第１空気室６は胴２と保持ナツト３５と
空気キャップ２９と流体ノズル２８との表面間に形成さ
れている。空気キャップ内の空気通路は第１空気室６に
連通し空気排出開口３４において終端する。

流体ノズル２８内には幾つかの空気通路３１が形成され
ている。これらの空気通路は各流体流通路の軸のまわり
に均等に分布されて、ノズル部分内の第２の密封された
空気室７かもの加圧空気を流体ノズル２８の排出オリフ
ィス２４に近接した第３空気室３２に連通せしめる作用
をなす。空気キャップ内の穴３３は第３空気室３２がら
空気を排出する。

作動に当っては、当業界で公知のごとく、空気キャップ
２９内の空気穴３３．３４から排出される空気の相互作
用によりノズル＄オリフィス２４からの排出流体流を霧
化および形成するものである。

空気キャップ２９の密封表面は半径方向に対称的である
から、空気キャップ２９は流体排出ノズル２４の軸ケ中
心に回転可能である。

即ち、空気キャップはノズルの平坦ファン状噴霧が紙面
内で、中間のどの角度の紙面に対しても垂直に配向され
うるように、回転しうるものである。

再び流体通路を全体的にみると、流体導管２２はその広
がりの大部分にわたって、流体速度を比較的低い値に維
持するに充分な大きさになれている。流体導管２２内の
流体速度が比較的高い値となる唯一の個所はニードルと
弁座による弁のまわりおよび流体排出オリフィス２４０
個所である。しかし、ニードルと弁座およびオリフィス
２４は一体的な耐摩耗性裏打ち３０内に形成されて℃・
るから、摩耗性の高い材料の吹付けは表面および部品を
急速に劣化させることはない。

耐摩耗性流体ノズル？構成するには別の方途もある。こ
こで取られる方途は耐摩耗性裏打ち３０をそなえたデル
リン体である。流体ノズル２８は耐摩耗性材料だけで作
ってもよいが、裏打ちを設ける方途は明瞭な利２点を有
する。流体ノズル内の耐摩耗性表面にはセラミック材料
２用いるのが望ましい。しかし、セラミックは砕は易い
。デルリン体はセラミック材料のための機械的衝撃緩衝
用の付加層２与えるものである。もし流体ノズル全体を
セラミックで作った場合には割れの恐れが増大する。

耐摩耗性表面にカーバイド等のより強い材料を用いたと
しても問題は生じる。吹付器が業界で標準と考えられて
いる他の流体ノズルおよび空気キャップと両立するよう
に流体ノズルを第１図示の形状にするのが望ましい。

「標準的」な流体ノズルおよび空気キャップを使用する
のが望ましいのは数種類の流体ノズルおよび空気キャッ
プを使用しうる万能型噴霧吹付器に対する要請があるこ
とに基づく。

この流体ノズルが嵌合表面と小さな空気通路とを含む、
形態的にはかなり複雑な構造であろことは注目に価する
。もしこの流体ノズルが耐摩耗性材の中休であったら、
流体ノズルの製作工程は更に複雑となる。即ち、表面の
形成そのものおよび工学的公差の維持が困難となる。好
ましい実施例において「裏打ち」方式を用いると、製作
工程が簡単化される。

次に特定の細部に移って第２図を参照すると、流体導管
２２内への開口と該流体導管２２内へ突入する引棒２６
との間のベローズ密封配置の詳細が観察される。第２図
でわかるように、引棒２６は噴霧吹付器の後部から流体
導管２２内へ突入している。全体的に円筒形または管状
のＴＦＥテフロン製ベローズ１９が棒２６を包囲してい
る。ベローズ１９の回旋状部は薄肉であり各端に薄肉円
筒形延長部を有する。ベローズ１９の後端において円筒
形延長部はフレアされている。ベローズの前端において
、円筒形延長部は引棒２６上の膨らみの上に押込まれて
これを包囲している。引棒２６上の膨らみはベローズ１
９の薄肉延長部を僅かに膨張させるほどな大きさである
が、それを永久的に変形させるほどな大きさではない。

円筒形延長部は、膨らみの最大部分を越えてベローズ１
９の前端を押込むと該延長部の弾性がそれをその元の大
きさに復帰させて膨らみの形状にぴったり一致させるよ
うに、少な（とも中程度に弾性的でなければならない。

膨らみの前部は円錐形の締付テーパ表面である。ブツシ
ュ型の部材４ｏは棒２６の膨らみ上のテーパ表面と嵌合
する内側締付テーパ表面を有する。引棒２６にはナラｒ
−４１が螺着され、ブツシュ型部材４ｏがへローズ１９
の管状延長部の端を引棒２６に対して締付ける程度まで
ねじ込まれている。

ベローズ１９の後端にはフレアした後端を有する回旋状
部の第２の円筒形延長部がある。

テフロン製ジャケット３８かへローズのこの管状延長部
を包囲している。ジャケット３８はテフロン製であり、
共通軸に清って離隔しながら小さな方の、または内側の
環状径を介して連続している２個のンＷ肉変形可能環状
膜の形態を一般になしている。両膜間の空間にはゴムま
たは他の何らかの弾性材料３９が充填されている。ジャ
ケットの一方のフェースは胴２の環状フェース３７に対
して押付けられ、該フェース３７は流体導管２２内への
開口を包囲している。またジャケットはデルリン製の第
２座金手段４２によって流体導管２２のまわりで環状フ
ェース３７に対して押伺１−１−られている。ベローズ
１９の後部延長部のフレアは第２座金手段４２の後面に
押付は係合している。ゴム座金４３はデルリン製のパツ
キン・ナツト３６によってベローズのフレアにおける内
面に対して押付けられている。

パツキン・ナツト３６は座金４３をフレアに対して押付
り″、該フレアは第２座金手段４２に対して押付けられ
、該第２座金手段はテフロン製ジャケットを被せられた
弾性座金３９に対して押付けられ、該座金は流体導管２
２内への開口を包囲する環状フェースに対して押付けら
れている。

ベローズの各端における静的密封のためのこの配置にお
いて、流体はデルリンかテフロンに対して露出するのみ
である。これらの２つの物質は殆どすべての噴霧被覆流
体に対してすぐれた化学的抵抗を示すものである。流体
導管２２内の流体と接触する０リングまたはパツキン等
のゴム表面は全く存在しない。

更に、これらの静的密封具は製作上において機械加工を
要しないテフロン製ベローズの使用を許すものである。

次に再び第１図を参照して、噴霧吹付器における電路の
詳細を説明する。」二連したように、吹付器には高電圧
ケーブル組立体１５内の絶縁された高電圧ケーブル・コ
ア２０を介して高電圧電力が供給される。ケーブル・コ
ア２０は連結ナツト１０を越えて延びその全長にわたっ
て、電気的絶縁ケ与えるポリエチレン外装２１で包囲さ
れている。

吹付器のハンドル１および胴２は引金２７のすぐ前方の
点５５において分離可能である。

電気的導管９がハンドル１を貫通して胴２内へ延びてい
る。

ポリエチレン製の管４４が分離点５５かもハンドル１内
の電気的導管９内と胴２内とへ、いずれの方向にもかな
りな距離にわたって延びている。電気的導管９自体はハ
ンドル１および胴２を貫通し、次いで胴から延長部支持
ハウジング５１内へと出た後、最後に電極延長部５２内
の通路ケ貫通して延びている。ケーブル延長部支持ハウ
ジング５１は角変位可能に装着され、０リング５８によ
って電路の外部から密封されている。ハウジング５１と
その装着および電極延長部５２の詳細について以下に述
べる。

電路自体の説明を続けると、ケーブル・コア２０の端に
おける接点４５は第１の導電性ばね４６の一端に対して
衝合している。第１のばね４６の第２端はケーブル延長
部５ｏ上の電気的接点に対して衝合している。ケーブル
延長部５０は可撓性であってケーブル・コア２０の構成
と同様な構成であり、そして可撓性ポリエチレンにより
被覆されている。ケーブル延長部５０はその長さの各端
に電気的接点４７．４８を有しており、第１の導電性ば
ね４６の後端との電気的接点から第２の導電性ばね４９
の前端との電気的接点まで連続片となって延びている。

第２の導電性ばね４９は電極延長部５２内の電気的導管
の前端に位置している。ばね４９はまた電極５４の一端
とも接触している。電極５４は一端が大気に露出し他端
が第２ばね４９と電気的に接触するように電極延長部５
２内に埋込まれている。

電極５４は導電性ばね鋼の緊密に巻回されたフィラメン
トから成り、ばねを形成する該フィラメントの先端はば
ねの外端でばねのほぼ長さ方向に向けられている。ばね
の長さに泊って尖っている先端は吹付けられる被覆材料
の静電帯電を行なう針状コロナ尖頭を形成する。

この好ましく・実施例における電極５４は変形力がどこ
に加えられても弾性的に変形するようにその長さに沿っ
て均等に可撓性になされている。

電極延長部５２を支持する延長部支持ハウジング５１は
デルリン製であって、ハウジング内の通路が吹付器の胴
２内の電路９に連通するように吹付器の胴２上に装着さ
れている。

電極延長部５２はハウジング５１」二の開口内に装着さ
れている。電極延長部５２の側部の開口がハウジング５
１内の通路と延長部５２内の通路との間に連通を与える
。０リング５８は胴２のまわりおよび延長部５２のまわ
りに閉鎖されたハウジング５１を密封する。

この密封は汚染物が電路９の内側の表面に達するのを防
止するためのものである。これらの表面上に汚染物が付
着すると該表面の固有抵抗が低下し、高電圧系を短絡さ
せたり火花の危険を呈したりする恐れのある電路を生ぜ
しめる恐れがある。

ハウジング５１の詳細および電路９の構成は第３図、即
ち吹付器を第１図に３で示した点線で切断した断面図に
よって更に充分に理解されよう。第３図でわかるように
、ハウジング５１は吹付器の胴２を包囲している。０リ
ングで密封されたナツト５３は胴上の凹部内へ突入して
いる。ナツト５３はハウジング５１の角変位を一定させ
るために凹部５６の表面に対して当接している。吹付器
の胴２．は該胴２とハウジング５１との間に空洞または
室５７を形成する平坦表面を有している。この室５７は
ハウジング５１の角変位時にケーブル延長部５０を受容
するためのものである。

このケーブル延長部５０のための室５γは他の形態でも
よ（、あるいは吹付器の胴２のまわりに更に延びてもよ
い。しかし角変位中のハウジングの可能位置（仮想線で
示す）を観察すればわかるように、９０’の角変位によ
り電極５４は実質的にどの可能な配向で吹付ける際にも
ファンに対して適正に位置せしめられろことが可能とな
る。これは何故なら、実質的にすべての商用適用例にお
いて、ファンは水平方向か垂直方向に配向されるからで
ある。

次に第１図および第３図を参照すると、４５°配向から
角変位するとケーブル延長部５０はその長さのうちのよ
り多（の部分を胴のまわりの第２室５７内に進入させる
ことがここでわかる。しかし第１および第２のばね４６
．４７はケーブル延長部５０との電気的接触を維持する
ために伸長する。

ばね４６，４γはケーブル延長部５０の多少の部分が第
２室５７内の胴２のまわりに巻付けられるとケーブル延
長部５０内のすべての縦方向応力を逃がす傾向がある。

ばねにおける接点は回動自在である。従って、この回動
自在な接点はハウジング５１の角変位時に導電体５０内
のねじり応力を逃がす作用もなす。他の回動自在な接点
および伸長手段を代用してもよいが、好ましい実施例に
おいて用いられるこの接点が満足であると判明した。

次に第１図によって、電極５４の配置を述べる。延長部
５２は噴霧ノズル・オリフィス２４の外（１’ｌｌｌ前
方に電極５４を担持している。

電極５４はノズル開口２４の軸から変位せしめられる。

ノズル・オリフィス２４からの電極５４のこの変位は吹
付器が高導電性材料と共に作動するように設計されてい
ることから必要とされるものである。静電式塗料噴霧系
においては高導電性材料のための塗料供給源を地電位に
維持させることが望ましい。電極５４をノズル排出オリ
フィス２４に近接して位置せしめた場合、空気を介した
電気的孤立は充分でない。何故なら導電性塗料の流体柱
がノズル・オリフィス２４における地電位を効果的に表
わすからである。もし電極５４とノズル・オリフィス２
４との間の距離が充分に大きくなげれば、電極５４にお
ける電圧は塗料柱を介して短絡されるかこの接地点まで
火花の恐れを呈してしまう。延長部５２の長さは電極と
最も近い接地点との間に１インチ（２，５４ｃｍ　）当
り２０ＫＶの孤立を維持するに充分大きく且つ霧化した
塗料粒子に対してはそれらを高電圧に効果的に帯電させ
るに充分に近接した距離だけノズルの前方に電極５４を
相持するように選ばれる。電極５４は作動時の被覆材料
で蔽われることがないように噴霧の軸から変位せしめら
れる。

さて高電圧にある系内の任意の点と地電位捉ある一点と
の間の他の電気的隔離ないし孤立を考えると、２種類の
孤立が考慮されねばならない。即ち、誘電体を介する孤
立と、空気通路に沿うかまたはある部品の表面に清う孤
立とがある。誘電体を介する電気的孤立は充分な孤立を
維持する誘電率と厚さとを有する材料を選ぶことによっ
て制御されうる。しかし表面にＧ５か空気を介する孤立
は部品のまわりにある種の電気的密封が行なわれない限
り変位によってしか維持されえない。互℃・に関して固
定を保つ部品間での電気的絶縁密封は得られる。例えば
、非導電性のセメントを用いればよい。しかし非導電性
のセメントによる接着方法はそれ自体高価な方法である
。

更に、部品が相互に関して可動でアルベキ場合には、セ
メントによる接着は可動性と両立しない。静電式噴霧被
覆吹付器における可動部品間の従来の高電圧電気的密封
は前記米国特許第３．９３７．４０１号に記載のごとき
絶縁グリースを用いていた。しかしこの方途は種々の理
由から不満足なことが判明した。

本発明の主題たる静電式噴霧被覆吹付器においては、電
気的絶縁密封具を要することな（空気間隙または部品表
面に沿う高電圧孤立が行なわれることに注目すべきであ
る。この孤立は物理的変位のみによって維持されながら
なお且つその構造は電極が噴霧パターンの軸のまわりに
角変位しうるように電極延長部を胴上に装着することを
可能とするものである。

ハウジング５１の角変位点ではケーブル延長部５０のま
わりの外装に不連続がないから、この個所に電気的絶縁
密封を設ける必要はな℃・。

なお、ケーブル２０と第１ばね４６の間および第］ばね
４６とケーブル延長部５０の間の電気的接触はハウジン
グ５１の角変位点から胴２とハンドル１の接合部に近接
した点までは除去される。更に、第１ばね４６との接触
はポリエチレン管４４の内側で行なわれるから、表面お
よび空気間隙に沿う（即ち、胴２とハンドル１の接合部
における不連続に沿うかまたはハンドル自体に対する）
孤立は安全なレベルに維持される。実際には、空気を介
するか非汚染表面に沿う安全または適切な孤立ないし隔
離は使用電力ＩＫＶにつき少な（とも０．０４インチ（
０，１０１，６ｃｍ　）であるべきで、汚染表面に沿う
場合には、使用電力ＩＫＶにつき少な（とも０１インチ
（０，２５４ｃｍ　）であるべきである。

以上本発明を説明したが、上述のごとく特許請求の範囲
に記載した本発明の範囲および精神から逸脱することな
くこの吹付器に種々の変形をなしうろことは明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい一形態を具体化した空気霧化
静電式噴霧吹付器の断面図、第２図は第１図吹付器の胴
部内の被覆材料用導管内へ突入する弁引棒のためのベロ
ーズ式密封配置の分解断面図、 第３図は第１図の点線３で示す平面における第１図吹付
器の断面図であり電路上における電極延長部の角変位の
効果を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １・・・ハンドル ２・・・胴 ３・・・噴霧ノズル ４・・・電極延長部材 ９・・・電路 １９・・・ベローズ ２０・・・ケーブル延長部 ２２・・・被覆材料通路 ２３・・・被覆材料入口開口 ２６・・・引棒 ３９・・・テフロン製ジャケット付座金４０・・・ブツ
シュ型部材 ４１・・・ナツト ４２・・・第２座金 ４３・・・座金 ４５・・・接点 ４６・・・導電性ばね ４７・・・接点 ４８・・・接点 ４９・・・導電性ばね ５０・・・ケーブル延長部 ５２・・電極延長部 ５３・・・ナツト ５４・・・電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　内部に被覆材料導管を有する胴と、該被覆材料導
   管は一端において噴霧ノズルとして終端し且つ被覆材料
   を供給されるようになされ、また該被覆材料導管は引棒
   のための開口を更に有し、 該被覆材料導管内の弁と、 前記開口を介して被覆材料導管内へ突入して弁を作動す
   る引棒手段と、 該引棒手段のまわりにあって、中央に位置する回旋状部
   と、第１端に伸長自在で少な（とも中程度に弾性的な中
   空薄肉の全体的に円筒形の回旋状部延長部と、第２端に
   前記開口の周に対して流体密封された延長部とを有する
   薄肉中空管状ベローズと、前記第１端における延長部を
   前記引棒手段の連続的外面に対して密封する手段とから
   成る噴霧被覆吹付器。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の吹付器において、前
   記引棒手段は膨大部を有し、前記連続的外面はこの膨大
   部上にあることを特徴とする噴霧被覆吹付器。 ３　特許請求の範囲第２項に記載の吹付器において、ベ
   ローズの第１端における延長部は前記連続的外面と密封
   接触状態となるよう押付けられていることを特徴とする
   噴霧被覆吹付器。 ４　内部に被覆材料導管内有する胴と、該被覆材゛料導
   管は一端にお℃・て噴霧ノズルとして終端し且つ被覆材
   料を供給されろようになされ、また該被覆材料導管は引
   棒のだめの開口を更に有し、 該被覆材料導管内の弁と、 前記開口を介して被覆材料導管内へ突入して弁を作動す
   る引棒手段と、 中央に位置する回旋状部と、第１端に伸長自在で少な（
   とも中程度に弾性的な中空薄肉の全体的に円筒形の回旋
   状部延長部と、第２端に前記開口の周に対して流体密封
   された回旋状部延長部とを有する薄肉中空管状ベローズ
   と、 断面積が増大する第１部分と断面積が減少する第２部分
   とから成り第１部分が第２部分よりも開口に近接した引
   棒手段の膨らみであって、その最大膨らみ点での外径が
   ベローズの第１端での延長部の内径よりも大きく、膨ら
   みの少なくとも一部が円錐台形のテーパ締付表面であり
   該テーパ締付表面はベローズの第１端での延長部によっ
   て少なくとも部分的に包囲されている引棒手段の膨らみ
   と、 前記テーパ締付表面を包囲するベローズの第１端の部分
   を該テーパ締付表面と密封係合状態へと押付ける手段と から成る噴霧被覆吹付器。 ５、導管内への開口と該開口を介して導管内へ突入する
   棒との間の流体密封具において、内面と外面を有して導
   管内へ延び、変形可能だが少なくとも中程度に弾性的な
   材料で作られ、棒の一部を包囲し、一端が棒に対して流
   体密封され、他端は開口を貫通する全体的に薄肉の円筒
   形延長部であって端部に薄肉フレアを有する薄肉ベロー
   ズと、導管の外側でベローズの延長部のまわりにあって
   、環状内径間で互いの相互延長部を有する２つの変形可
   能で離隔配置された環状薄膜を有し、前記相互延長部は
   またベローズの延長部が貫通する穴をも画成するように
   した第１の座金部材と、 該第１の座金部材の２つの膜間の空間内にあって両膜と
   係合するエラストマと、ベローズの延長部を包囲し第１
   座金部材とフレアとの間に位置し、ベローズの延長部の
   外径よりも大きくフレアの直径よりは小さい内径を有す
   る剛性の第２座金部材と、棒のまわりの弾性的座金と、 棒のまわりにある手段で、前記弾性的座金が前フレアと
   該手段との間にくるように位置せしめ該弾性的座金をフ
   レアの周のまわりでベローズの内面に、対して押付けて
   ベローズの異面と第２座金部材と第１座金部材と導管内
   への開口の周囲とが密封関係に維持されるようにする手
   段と、 から成る流体密封具。