JP2002505184A - 回転スプレー式噴霧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来技術の問題点を解決したスプレー式噴霧器を提供する。 【解決手段】この噴霧器は、ペイント源に接続され、かつ回転によって、噴霧霧の状態で、供給されたペイントを放出するスプレーヘッド（１１）を、回転駆動するための駆動モータが中に配置されたハウジング（１２）と、同心円的に配設され、ハウジングの長軸に平行に前側に延び、高電圧源（１７）に接続され、各々が電極（１３）を収容した複数の電極ホルダー（２４）を具備している。各電極は、端部から突出し、高電圧源により電圧が印加され、スプレーヘッドにより放出される噴霧霧を適用面に与える電界を発生させる。各電極ホルダーは、これの中に挿脱可能に配置された高電圧源（１７）をさらに具備し、この高電圧源は、関連した電極に給電し、低電圧電流源に接続されて電流が供給されるカスケード（１５）としてデザインされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、前側に装着され、ペイント源に接続され、かつ回転によって、噴霧
霧の状態で、供給されたペイントを放出するスプレーヘッドを、回転駆動するた
めの駆動モータが中に配置されたハウジングと、同心円的に配設され、ハウジン
グの長軸に平行に前側に延び、少なくとも１つの高電圧源に接続され、電極ホル
ダーに収容され、かつスプレーヘッドにより放出される噴霧霧を適用される面に
与える電界を発生させる少なくとも２つの電極とを具備し、導電性ペイント、特
に、水をベースとするペイントを、表面に塗布するための回転スプレー式噴霧器
に関する。

【０００２】

【従来技術】

回転スプレー式噴霧器は、導電性ペイントによって静電的にコーティングする
ため、従来から長い間知られている（ＤＥ ３１ ３０ ０９６ Ｃ２もしくは
ＤＥ ３１ ５１ ９２９ Ｃ２）。このような装置の場合、与えられるペイン
トは、モータにより、好ましくは、圧縮空気により動作されるモータにより駆動
され、回転により生じる遠心力の結果として推進される、回転可能に装着された
スプレーヘッドに供給される。これは、一般の高圧源から供給され、同心円的に
配置されたポイント電極によって、接地されたスプレーヘッドの全周に渡って発
生される電界の使用を含む。

【０００３】 この場合、推進して排出されるペイント小滴は、高電圧電極と接地されたスプ
レーヘッドとの間に形成される電界内で、ポイント電極の所でのイオン化プロセ
スにより発生されるイオンにより、チャージされる。

【０００４】 この場合、コーティングされる表面は、低電位に、一般には、接地されている
ので、このようにして生じた電位差により、電界によりチャージされたペイント
粒子は、適用される表面に向かって加速されて、付着する。 この技術は、良好なことが証明されており、広く使用されている。

【０００５】 チャージ原理は、噴霧器内でアースされた部品（スプレーヘッド、タービン、
並びに接地ヘッド）が、高電圧の部品（電極、高電圧リード、並びにディストリ
ビューション手段）から電気的に絶縁されることが技術的に必要であることを意
味する。これは、高電圧（１００ｋＶまで）、と、特に、バックプレート上の高
電圧の部品間の短い間隔とにおいて非常な問題である。適当な絶縁がなされない
と、破壊放電が生じて、噴霧器の破損の原因となる。

【０００６】 前記ポイント電極の幾何学的形態は、決して全て同じではなく、個々のポイン
ト電極の前側の電界強度、かくして、イオン化電流は、決して同じ出はない。こ
のことは、噴霧器の周りのペイント小滴のチャージが均一とならず、汚れの可能
性を高める。この非均一性は、摩耗や汚れの影響により、動作中に、さらに高め
られる。既存の技術において、ポイント電極の所での異なる電界強度は、矯正さ
れ得ない。

【０００７】 基本的な原理は、電流がスプレーヘッドから地球に流れるようになっているこ
とである。この電流は、１０００μＡ位までであろう。エアー・クッション・タ
ービンが使用される場合、スプレーヘッドと接地リードとの間にガルバァーニ接
続は生じない。そして、電流は、タービン内のエアー・クッションを介して流れ
る。これは、腐食の影響をを生じさせ、損傷を起し、従って、動作不良により、
回転式噴霧器を使用した噴霧動作を中断させることになる。

【０００８】 上述した問題を部分的に解決するために、電極の地溝電圧の供給を分散化し、
全ての電極に電圧を印加する単一の外部の高電圧源に代えて、回転式噴霧器の高
電圧絶縁を施こすことができるように、各電極に永久的に配置された別々の電極
を設けることが提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】 しかし、機能不良となったときには、完全な電極ユニットを、即ち、部品が損
傷しているのにも係わらず、電極を備えた電極ホルダーを交換しなければならな
い。このことは、機能不良が発見された場合には、電極もしくは高電圧源、もし
そうでなければ、高電圧源の部品は、両者が主要な部品ではないけれども、損傷
に影響されることが一般なので、これらが経済的でないばかりではなく、環境上
優しくない。

【００１０】 このような従来技術に基づいて、本発明の目的は、上述した問題が簡単な方法
で解決される冒頭に記した形式の回転式噴霧器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

この目的は、請求項１の特徴部分により、本発明によれば、達成される。本発
明のさらなる効果的な進展と実施の形態とは、従属請求項により特徴付けられて
いる。 かくして、本発明では、前側に夫々配設された電極を給電する挿脱可能なカス
ケードを高電圧源として各電極ホルダー中に配設されている。従って、高電圧は
電極ホルダーの先鋭部のみに生じる。 この形式の電圧供給は、一方では、約１００ｋＶの電圧用の長い高電圧供給ラ
インの使用を必要とせず、また、他方では、部分的に配設された高電圧発生機の
簡単な交換が何時でも可能になる効果を達成することができる。この結果、動作
上の利用可能性が、非常に改良される。 この場合、各位電極ホルダーの中に配設された高電圧源の電圧供給は、回転式
噴霧器の横に設けられた低電圧のｄ．ｃ電圧源、例えば、蓄電池により直接か、
低電圧ラインを介してかによるパワーの要求に従って与えられる。従って、優れ
た高電圧用の絶縁の要求が電極ホルダーに限られている。 さらに、回転式噴霧器のハウジングが、設置技術で知られている絶縁されたハ
ウジングのための保護クラスに従って絶縁され、支持された金属ロータシャフト
の少なくとも所定の部分が、所望の接地のための導体として使用され、また、ハ
ウジングは絶縁され、かくして、浮遊電位であり、即ち、ロータシャフトに大し
て如何なる電位差も有していないので、電流の流れがベアリング内のエアーギャ
ップに生じないことが、有効であることが証明されている。 放電可能な接地電流のために、シャフトの後端部に、シャフトを囲み、接地導
体に接続され、そして導電体材料で形成されたたリングを配設するだけで充分で
ある。

【００１１】 本発明の１つの進展に係われば、関連した電極を給電するように各電極ホルダ
ー内に配置された高電圧源は、ダイオードとキャパシターとを有し、電圧増幅器
として機能するカスケードとしてデザインされている。このカスケードに加えて
、トランスホーマとインバータとが高電圧源に組み込まれ得る。これらは、供給
されたｄ．ｃ電圧（低電圧）から、カスケードを給電するために必要なａ．ｃ電
圧を発生する。 本発明の進展に係われば、カスケード電流とカスケード電圧を測定するための
測定機器が設けられていることが、さらに有効である。

【００１２】 本発明の好ましい実施の形態に係われば、電極ホルダーには、電極とカスケー
ドとの間に、ばね部材が好ましくは設けられている。一方では電極と、そして、
他方ではカスケードと相互作用する接触ニードルは、カスケードと電極との間の
電気的接続を確保する。このばね部材により与えられる弾性力の結果として、接
触安定性が高められると共に、カスケードの簡単な交換可能性が果たされる。

【００１３】 本発明のさらなる改良において、各電極ホルダーは、取り外し可能なようにデ
ザインされ、ユニオンナットもしくはバイヨネット締め付け具により割り当てら
れたハウジング接続部に接続される。シールリングが、回転式噴霧器のハウジン
グのための接続部と電極ホルダーとの間に装入されている。この結果、霧もしく
は塵埃のギャップ中への侵入の結果としての接触の問題を解決している。

【００１４】 本発明の好ましい進展に係われば、６つの電極ホルダーが、ハウジングの回り
で互いに所定間隔を有して配設されている。各電極ホルダーの前端部は、電極を
中に受ける先鋭部（チップ）としてデザインされている。

【００１５】 さらに、本発明の好ましい実施の形態に係われば、前記ハウジングと各電極ホ
ルダーとの間の径方向の距離は、電極ホルダーの直径以下であるように固定され
得る 。 同時に、電極ホルダーの長さがこれの直径の少なくとも５倍に対応す
ることが特に好ましいことが証明されている。 本発明のさらなる進展に係われば、複数の電極ホルダーは、ハウジングを同心
的に囲んでいるリングに効果的に配置されている。 これの変形のデザインに係われば、電極ホルダーは、ハウジングに放射状に装
着された複数の支持アームに夫々配置され得る。

【００１６】 さらに、複数の電極に夫々高電圧を印加する、本発明の基礎となる基本的なコ
ンセプトは、夫々の電極が独立して制御される関連した効果を有する。従って、
ペイント小滴の均一な噴出が果たされる。 さらに、損傷もしくは汚れにより生じる電極の欠陥は、迅速に検出され得る。
本発明に係わる高電圧供給のデザインが簡単になされるので、もし、供給ライン
に特有となる、低電圧領域での特徴のある電気的変化の永久的なモニターが必要
であれば、機能不全の発生は、即座に検出並びに表示され、この結果、必要な修
正処置が、即座に開始される。

【００１７】 本発明のこれら並びにさらなる効果的な進展は、従属請求項の内容により導か
れる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

図１には、供給される導電性物質を取り扱うための回転スプレー式噴霧器１０
が示されている。この噴霧器１０は、前側にスプレーヘッド１１が装着されたハ
ウジング１２と、２つの電極１３とを有する。これら電極は、直径方向に互いに
対向するようにして配設され、また、ハウジング１２の前側と面するように、電
極ホルダー２４の自由端部に夫々装着されている。

【００１９】 前記電極ホルダー２４は、前記ハウジング１２の長軸と平行に配設されており
、このハウジング１２は、後部でリング１６と給電するに接続されている。 図１で右側に示され、図２での縦断面図で同様に示されているように、前記電
極ホルダー２４は、ハウジング（カスケード）１５内に固定されるように収容さ
れた高電圧発生機（高電圧源）１７と、電極１３のための先鋭な容器１４とを有
する。接触ピン２３が、高電圧発生機１７からの高電圧を電極用の容器１４に給
電するように設けられている。電極１３に対する安定した接触は、ここではヘリ
カル圧縮ばねとしてデザインされたばね部材１８により果たされる。

【００２０】 前記高電圧発生機１７は、リングの所で、低電圧供給ライン１９に、プラグコ
ンタクト２０により、接続されている。前記パッケージ１４は、高電圧発生機１
７のハウジグ１５にねじ留めされている。この結果、電極の交換は、電極ホルダ
ー２４を複雑な作業で交換しないで、果たされ得る。ハウジング１５内で一体的
な高電圧発生機１７は、接続するリング１６の中に交換可能に装入されている。
これは、ねじもしくはバヨネット締め付け部材を使用してユニオンナットにより
締め付けられている。シールのために、Ｏ−リング２２が電極ホルダー２４と、
給電するなリング１６との間に設けられている。

【００２１】 前記低電圧供給ライン１９のには、もし必要であれば、電気パラメータを設定
し、モニターし、かつ矯正するモニター並びに／もしくは制御装置（詳細には図
示せず）が組み込まれ得る。

【００２２】 図３では、ハウジングと、タービンとしてデザインされた装置４０と、スプレ
ーヘッド１１とが部分的に切断されている。 駆動シャフトは、金属製の中空シャフト４６としてデザインされており、同様
の導電性タービンケース４４内に装着されている。しかし、ガルブァーニ接続が
、シャフト４６とタービンケース４４との間には生じていない。即ち、この両者
は、エアーギャップ４５により互いに分離されている。また、タービンケース４
４は、絶縁層４２により、接地電位に保たれる他の部材に対して絶縁されている
。電流の接続は、は、接地されたリング４８を介してシャフト４６から生じる。

【００２３】 従って、前記タービンケース４４は、浮遊デンイに維持され、エアーギャップ
４５を通る電流の流れは、避けられている。この場合、前記リングは、金属、例
えば、カーボンにより形成されており、シャフトの材料、好ましくはスチールと
組をなす低いスパッター傾向を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明に係わる電極ホルダーを備えた回転スプレー式噴霧器を示す一
部切欠側面図である。

【図２】 図２は、本発明に係わる電極ホルダーを備えた回転スプレー式噴霧器を長軸に
沿って別けて示す一部切欠側面図である。

【図３】 図３は、本発明に係わる電極ホルダーを備えた回転スプレー式噴霧器を長軸に
沿って別け、かつ一部をさらに断面して示す一部切欠側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F034 AA03 BA01 BA21 BB12 BB15 BB28

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前側に装着され、ペイント源に接続され、かつ回転によって
   、噴霧霧の状態で、供給されたペイントを放出するスプレーヘッド（１１）を、
   回転駆動するための駆動モータ（４０）が中に配置されたハウジング（１２）と
   、同心円的に配設され、ハウジングの長軸に平行に前側に延び、少なくとも１つ
   の高電圧源（１７）に接続され、各々が電極（１３）を収容した電極ホルダー（
   ２４）を具備し、各電極は、端部から突出し、高電圧源（１７）により電圧が印
   加され、スプレーヘッド（１１）により放出される噴霧霧を適用面に与える電界
   を発生させる、導電性ペイント、特に、水をベースとするペイントを、表面に塗
   布するための回転スプレー式噴霧器において、前記高電圧源は、各電極ホルダー
   （２４）の中に挿脱可能に配置され、関連した電極を給電し、低電圧電流源に接
   続されて電流が供給されるカスケード（１５）としてデザインされていることを
   特徴とするスプレー式噴霧器。
2. 【請求項２】 各電極ホルダー（２４）内の電極（１３）とカスケード（１
   ５）との間には、電気的な接続と安定した接触とを果たすばね部材（１８）が配
   設されていることを特徴とする請求項１のスプレー式噴霧器。
3. 【請求項３】 前記電極（１３）を給電するように、各電極ホルダーでカス
   ケード（１５）としてデザインされた高電圧源（１７）は、電圧増幅器として機
   能する、ダイオードとキャパシターとのカスケード配列により形成されているこ
   とを特徴とする請求項１もしくは２のスプレー式噴霧器。
4. 【請求項４】 前記ハウジング（１２）の回りに互いに一定間隔で６つの電
   極ホルダー（２４）が配設されており、これらホルダーの先端部は、電極（１３
   ）を受ける先鋭な容器（１４）としてデザインされていることを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれか１のスプレー式噴霧器。
5. 【請求項５】 前記ハウジング（１２）と各電極ホルダー（２４）との間の
   径方向の距離は、電極ホルダー（２４）の直径以下であることを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれか１のスプレー式噴霧器。
6. 【請求項６】 前記電極ホルダー（２４）の長さは、これの直径の少なくと
   も５倍に相当することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１のスプレー式
   噴霧器。
7. 【請求項７】 前記電極ホルダー（２４）は、前記ハウジング（１２）を囲
   んだ同心リング（１６）上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６
   のいずれか１のスプレー式噴霧器。
8. 【請求項８】 前記電極ホルダー（２４）は、前記ハウジング（１２）に径
   方向に延出するように配設された保持アーム上に夫々配設されていることを特徴
   とする請求項１ないし７のいずれか１のスプレー式噴霧器。
9. 【請求項９】 前記各高電圧源（１７）は、関連した電極（１３）と共に、
   一緒に交換可能な構造ユニットを形成していることを特徴とする請求項１ないし
   ８のいずれか１のスプレー式噴霧器。
10. 【請求項１０】 タービンのケース（４４）は、浮遊電位になっており、電
    流の流れは、電極、特に、リング（４８）を介してタービン（４０）の外側で生
    じることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１のスプレー式噴霧器。