JP2002523215A - 粉末スプレイ・コーティング装置 - Google Patents
粉末スプレイ・コーティング装置Info
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- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
- B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
- B05B7/1472—Powder extracted from a powder container in a direction substantially opposite to gravity by a suction device dipped into the powder
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
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- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/16—Arrangements for supplying liquids or other fluent material
- B05B5/1683—Arrangements for supplying liquids or other fluent material specially adapted for particulate materials
Abstract
(57)【要約】
注入器(2)の圧力空気導管(8, 34)に少なくとも一つの流量絞り弁(8, 34)を備えた粉末スプレイ・コーティング装置。電子制御装置(50)で目標値に従って非直線的に絞り弁を制御する。
Description
【０００１】 この発明は請求項１の上位概念による粉末スプレイ・コーティング装置に関す
る。
る。
【０００２】 この種の粉末スプレイ・コーティング装置は、EP 0 636 420 A3により知られ
ている。この装置には、搬送空気導管と追加空気導管に、それぞれ圧力制御器を
備えている。コンピュータには、図表として、第１図表軸として粉末搬送率(m)
および第２図表軸として搬送空気率(FV)がプロットされた図表が組み込まれてい
る。さらに、この図表には粉末スプレイ・コーティング装置の特定の実施態様に
関する少なくとも一つの曲線が含まれ、この曲線にはこの実施態様に関する搬送
空気と場合によっては添加された追加空気からなる最適総空気率(GV)が表示され
ている。コンピュータの入力側(52)では、粉末搬送率の目標値(m-Soll)を調節す
ることができる。コンピュータではこの粉末搬送率の目標値から粉末搬送率図表
軸へ進み、総空気率曲線により付属する搬送空気率値(FV)を計算する。さらに、
コンピュータでは総空気率と搬送空気率の差から場合によっては必要な追加空気
率(ZV-Soll)を計算する。この方法でコンピュータにより計算した搬送空気率目
標値(FV-Soll)および場合によっては必要な追加空気率目標値(ZV-Soll)は、コン
ピュータが搬送空気圧力調節器および追加空気圧力調節器の駆動に用いる。この
種の粉末スプレイ・コーティング装置は、制御プロセスにおいて搬送空気の実際
値と追加空気の実際値を一緒に含める場合のみ比較的正確に動作する。これらの
調節器はその空気導管において空気圧力を一定に保持する。しかし、これにより
、当該制御器の下流の流れ抵抗が一定に留まっている場合のみ、一定搬送空気率
、すなわち、単位時間あたりに搬送された空気量が得られる。この流れ抵抗が変
わると、単位時間あたりに搬送された空気量も変わる。図表の値と曲線は、経験
値または特定の粉末搬送装置について実験により究明した値と一致する。注入器
を制御装置と接続している空気チューブを曲げることにより、または長さの異な
る空気チューブを用いることにより、または注入器を流れ抵抗の異なる別の注入
器と取り替えることにより、上述の理由で単位時間あたりに搬送された搬送空気
量，追加空気量および/または総空気量が自動的に変わる。
ている。この装置には、搬送空気導管と追加空気導管に、それぞれ圧力制御器を
備えている。コンピュータには、図表として、第１図表軸として粉末搬送率(m)
および第２図表軸として搬送空気率(FV)がプロットされた図表が組み込まれてい
る。さらに、この図表には粉末スプレイ・コーティング装置の特定の実施態様に
関する少なくとも一つの曲線が含まれ、この曲線にはこの実施態様に関する搬送
空気と場合によっては添加された追加空気からなる最適総空気率(GV)が表示され
ている。コンピュータの入力側(52)では、粉末搬送率の目標値(m-Soll)を調節す
ることができる。コンピュータではこの粉末搬送率の目標値から粉末搬送率図表
軸へ進み、総空気率曲線により付属する搬送空気率値(FV)を計算する。さらに、
コンピュータでは総空気率と搬送空気率の差から場合によっては必要な追加空気
率(ZV-Soll)を計算する。この方法でコンピュータにより計算した搬送空気率目
標値(FV-Soll)および場合によっては必要な追加空気率目標値(ZV-Soll)は、コン
ピュータが搬送空気圧力調節器および追加空気圧力調節器の駆動に用いる。この
種の粉末スプレイ・コーティング装置は、制御プロセスにおいて搬送空気の実際
値と追加空気の実際値を一緒に含める場合のみ比較的正確に動作する。これらの
調節器はその空気導管において空気圧力を一定に保持する。しかし、これにより
、当該制御器の下流の流れ抵抗が一定に留まっている場合のみ、一定搬送空気率
、すなわち、単位時間あたりに搬送された空気量が得られる。この流れ抵抗が変
わると、単位時間あたりに搬送された空気量も変わる。図表の値と曲線は、経験
値または特定の粉末搬送装置について実験により究明した値と一致する。注入器
を制御装置と接続している空気チューブを曲げることにより、または長さの異な
る空気チューブを用いることにより、または注入器を流れ抵抗の異なる別の注入
器と取り替えることにより、上述の理由で単位時間あたりに搬送された搬送空気
量，追加空気量および/または総空気量が自動的に変わる。
【０００３】 コンピュータに数種類の粉末コーティング装置の図表が記憶される場合には、
単位時間あたりに搬送された空気量のこのような変動は自ら起きることになる。
何故ならば、日常の操作では空気チューブが曲げられたり交換されること、また
は流れ抵抗の異なる注入器に交換されることは避けられないからである。
単位時間あたりに搬送された空気量のこのような変動は自ら起きることになる。
何故ならば、日常の操作では空気チューブが曲げられたり交換されること、また
は流れ抵抗の異なる注入器に交換されることは避けられないからである。
【０００４】 しかし、粉末スプレイ・コーティングにおける良好な効率および機能的で光学
的に良好な粉末コーティング表面を得るには、特定の一定した流速を有する粉末
が搬送されることが必要である。搬送速度が低すぎると、粉末が粉末チューブに
堆積する恐れがある。搬送速度が高すぎると、粉末粒子がコーティングされる物
体から跳ね返される。適切な粉末搬送速度は10〜20 m/sの間の範囲にある。粉末
流速を特定の目標値または特定の目標範囲内に一定に保つには、粉末の搬送に必
要な空気流量率を適切に一定に保持することが必要である。
的に良好な粉末コーティング表面を得るには、特定の一定した流速を有する粉末
が搬送されることが必要である。搬送速度が低すぎると、粉末が粉末チューブに
堆積する恐れがある。搬送速度が高すぎると、粉末粒子がコーティングされる物
体から跳ね返される。適切な粉末搬送速度は10〜20 m/sの間の範囲にある。粉末
流速を特定の目標値または特定の目標範囲内に一定に保つには、粉末の搬送に必
要な空気流量率を適切に一定に保持することが必要である。
【０００５】 US-A-3 625 404とDE-A-44 09 493により空気分割装置が知られており、この装
置には搬送空気導管と追加空気導管にそれぞれ絞り弁があり、これらの弁は機械
的に相互に連結されている。同じやり方で、一方が開けば他方が閉まる仕組みに
なっている。圧力調節器に比べて絞り弁は適切に調節された開口部断面積、した
がって、調節された貫流抵抗は圧力を一定に保持しないが、単位時間あたりに絞
り弁を貫いて流れる空気量を一定に保持する利点がある。絞り弁を調節するため
には簡単な制御装置で十分である。実測値測定を備えた制御系は不必要である。
したがって、絞り弁は容積流量調節器と呼ばれる。単位時間あたりの容積流量は
、流れ絞り弁の下流の流れ通路の流れ抵抗の変化とは、この抵抗が流れ絞り弁の
抵抗と比べて比較的小さい時は、無関係である。しかし、粉末スプレイ・コーテ
ィング装置では、スプレイ装置と注入器を接続している粉末チューブと注入器の
流れ抵抗が大きいので、流れ絞り弁の欠点が顕著になる。この欠点は、絞り弁を
調節しても、絞り弁の開きにより単位時間あたりの貫流空気容積をもたらすよう
な、絞り弁の調節に比例または直線的な調節ができないことにある。それにより
周知のタンデム弁を用いた場合は、単位時間あたりに搬送される必要がある総空
気量，搬送空気量および追加空気量が、理論的に得られるが実際とは異なる。正
確な値を得るためには、非常に複雑で時間のかかる実験により曲線について実験
的に究明し、その結果を用いて絞り弁開口部の壁を形成し、絞り弁断面積の調節
とそれから得られる単位時間あたりの空気搬送量の間の直線性をつくらねばなら
ない。絞り弁開口部断面のそのような形は、様々な流れ抵抗を有する粉末スプレ
イ・コーティング装置の各変数について、実験により究明し、各変数についてそ
の他の適切につくられた絞り弁を用いなければならない。
置には搬送空気導管と追加空気導管にそれぞれ絞り弁があり、これらの弁は機械
的に相互に連結されている。同じやり方で、一方が開けば他方が閉まる仕組みに
なっている。圧力調節器に比べて絞り弁は適切に調節された開口部断面積、した
がって、調節された貫流抵抗は圧力を一定に保持しないが、単位時間あたりに絞
り弁を貫いて流れる空気量を一定に保持する利点がある。絞り弁を調節するため
には簡単な制御装置で十分である。実測値測定を備えた制御系は不必要である。
したがって、絞り弁は容積流量調節器と呼ばれる。単位時間あたりの容積流量は
、流れ絞り弁の下流の流れ通路の流れ抵抗の変化とは、この抵抗が流れ絞り弁の
抵抗と比べて比較的小さい時は、無関係である。しかし、粉末スプレイ・コーテ
ィング装置では、スプレイ装置と注入器を接続している粉末チューブと注入器の
流れ抵抗が大きいので、流れ絞り弁の欠点が顕著になる。この欠点は、絞り弁を
調節しても、絞り弁の開きにより単位時間あたりの貫流空気容積をもたらすよう
な、絞り弁の調節に比例または直線的な調節ができないことにある。それにより
周知のタンデム弁を用いた場合は、単位時間あたりに搬送される必要がある総空
気量，搬送空気量および追加空気量が、理論的に得られるが実際とは異なる。正
確な値を得るためには、非常に複雑で時間のかかる実験により曲線について実験
的に究明し、その結果を用いて絞り弁開口部の壁を形成し、絞り弁断面積の調節
とそれから得られる単位時間あたりの空気搬送量の間の直線性をつくらねばなら
ない。絞り弁開口部断面のそのような形は、様々な流れ抵抗を有する粉末スプレ
イ・コーティング装置の各変数について、実験により究明し、各変数についてそ
の他の適切につくられた絞り弁を用いなければならない。
【０００６】 この発明によりこれらの課題は解決される。すなわち、正確に動作するが買い
得の装置を作り出すことにより、EP-A-0 636 420の様式による高価な装置や、US
-A-3 625 404およびDE-A-44 09 493に記載された様式による絞り弁の不正確さを
回避することができる。
得の装置を作り出すことにより、EP-A-0 636 420の様式による高価な装置や、US
-A-3 625 404およびDE-A-44 09 493に記載された様式による絞り弁の不正確さを
回避することができる。
【０００７】 これらの課題はこの発明の請求項１の特徴により解決することができる。
【０００８】 この発明では、絞り弁は機械的にではなく、計算機とくにコンピュータにより
相互に連結される。コンピュータには簡単な実験によりスプレイ・コーティング
装置の少なくとも一つの実施態様の典型的な値を簡単な方法で記憶させる。計算
機またはコンピュータでは、この種の多数の装置の典型的な値が記憶され、そし
て簡単な方法でコーティング操作にプログラムにより呼び出すことができる。
相互に連結される。コンピュータには簡単な実験によりスプレイ・コーティング
装置の少なくとも一つの実施態様の典型的な値を簡単な方法で記憶させる。計算
機またはコンピュータでは、この種の多数の装置の典型的な値が記憶され、そし
て簡単な方法でコーティング操作にプログラムにより呼び出すことができる。
【０００９】 以下この発明を、好適な実施態様を例にして図面に関して説明する。
【００１０】 図１には軸方向の断面に空気による粉末搬送ポンプとして注入器2を示してい
る。調節モーター6を介して調節絞り弁8を備えた搬送空気導管4は注入器ノズル1
0に接続している。空気粉末管路12は軸方向に注入器ノズル10と向き合って配置
されている。搬送空気はその通路に注入器ノズル10から空気粉末管路12までの領
域に負圧を生じ、その負圧により粉末15が粉末容器16から吸引管18を通って搬送
空気中に吸引される。搬送空気は粉末を空気粉末管路12，粉末チューブ20、次い
で手動式または自動スプレイガン22内を通ってコーティングされる物体24まで搬
送する。このスプレイガン22には周知の方法でコーティング粉末を静電充電する
一つまたは複数の高圧電極26がある。他の実施態様によると、粉末チューブ20は
別の粉末容器30に差し込まれ、場合によっては硬い管で置き換えることができる
。
る。調節モーター6を介して調節絞り弁8を備えた搬送空気導管4は注入器ノズル1
0に接続している。空気粉末管路12は軸方向に注入器ノズル10と向き合って配置
されている。搬送空気はその通路に注入器ノズル10から空気粉末管路12までの領
域に負圧を生じ、その負圧により粉末15が粉末容器16から吸引管18を通って搬送
空気中に吸引される。搬送空気は粉末を空気粉末管路12，粉末チューブ20、次い
で手動式または自動スプレイガン22内を通ってコーティングされる物体24まで搬
送する。このスプレイガン22には周知の方法でコーティング粉末を静電充電する
一つまたは複数の高圧電極26がある。他の実施態様によると、粉末チューブ20は
別の粉末容器30に差し込まれ、場合によっては硬い管で置き換えることができる
。
【００１１】 追加空気導管32にはやはり絞り弁34があり、その開口部の断面積は別の調節モ
ーター36により調節できる。追加空気導管32の圧力空気は注入器ノズル10の下流
側にある部位において空気粉末管路12に到達する。図示していない実施態様によ
ると、追加空気導管32は負圧領域14に差し込むことができる。
ーター36により調節できる。追加空気導管32の圧力空気は注入器ノズル10の下流
側にある部位において空気粉末管路12に到達する。図示していない実施態様によ
ると、追加空気導管32は負圧領域14に差し込むことができる。
【００１２】 注入器2により搬送された粉末量は、単位時間あたりに搬送された搬送空気量
に直接ほぼ比例し、また負圧領域14の負圧の度合いにもほぼ比例する。単位時間
あたりに搬送された粉末が少ないほど、単位時間あたりの搬送空気量も少ない。
粉末量が少なくそれに応じて搬送空気量も少なくしなければならない場合は、追
加空気導管32の追加空気を添加し、粉末チューブ20に粉末が沈積するのを防止す
る。搬送空気と追加空気からなる総空気量は、周知の粉末スプレイ・コーティン
グ装置については好適には一定して大きいので、粉末チューブ20における流速は
10-15 m/sの間にある。総空気量は一定に保持されることが重要である。
に直接ほぼ比例し、また負圧領域14の負圧の度合いにもほぼ比例する。単位時間
あたりに搬送された粉末が少ないほど、単位時間あたりの搬送空気量も少ない。
粉末量が少なくそれに応じて搬送空気量も少なくしなければならない場合は、追
加空気導管32の追加空気を添加し、粉末チューブ20に粉末が沈積するのを防止す
る。搬送空気と追加空気からなる総空気量は、周知の粉末スプレイ・コーティン
グ装置については好適には一定して大きいので、粉末チューブ20における流速は
10-15 m/sの間にある。総空気量は一定に保持されることが重要である。
【００１３】 搬送空気導管4と追加空気導管32の下流端部は圧力空気供給導管40に接続して
おり、この導管は圧力空気源44の圧力制御器42を介して、たとえば会社の圧力空
気ネットに、圧力空気が供給されている。圧力空気供給導管では、圧力調節器42
の下流に調節絞り弁46が配置され、この弁は調節モーター48により調節できるの
で、単位時間あたりの総空気量は一定に保持される。
おり、この導管は圧力空気源44の圧力制御器42を介して、たとえば会社の圧力空
気ネットに、圧力空気が供給されている。圧力空気供給導管では、圧力調節器42
の下流に調節絞り弁46が配置され、この弁は調節モーター48により調節できるの
で、単位時間あたりの総空気量は一定に保持される。
【００１４】 調節モーター6，36および48は、これらのモーターに接続されている電子制御
装置50により目標値に従って制御する必要がある。種々の圧力空気流の実際値は
、測定も考慮もなされていない絞り弁6，36および48の調節を必要とする。何故
ならば、これらの絞り弁は以下に説明する方法で、実際値フィードバックを備え
た制御装置を必要とせずに、望ましい単位時間あたりの圧力空気流量を得るため
に正確に調節できるからである。
装置50により目標値に従って制御する必要がある。種々の圧力空気流の実際値は
、測定も考慮もなされていない絞り弁6，36および48の調節を必要とする。何故
ならば、これらの絞り弁は以下に説明する方法で、実際値フィードバックを備え
た制御装置を必要とせずに、望ましい単位時間あたりの圧力空気流量を得るため
に正確に調節できるからである。
【００１５】 電子制御装置50には少なくとも一つの計算機またはコンピュータがある。さら
に、この装置には手動式目標値調節器52がある。手動式目標値調節器52には、キ
イポード，スライダーまたは回転ノブの形をした手動式調節要素54があり、この
場合は回転ノブが重要であると考えられている。手動式調節要素54は均等に区分
された目盛56と相対的にたとえば180゜の回転角度上で調節できる。この180゜は
図３の水平図表軸上で均等に区分されるか、または図４では水平図表軸において
０〜100％まで均等に区分されている。
に、この装置には手動式目標値調節器52がある。手動式目標値調節器52には、キ
イポード，スライダーまたは回転ノブの形をした手動式調節要素54があり、この
場合は回転ノブが重要であると考えられている。手動式調節要素54は均等に区分
された目盛56と相対的にたとえば180゜の回転角度上で調節できる。この180゜は
図３の水平図表軸上で均等に区分されるか、または図４では水平図表軸において
０〜100％まで均等に区分されている。
【００１６】 目盛56には、角度または％値または単位時間あたりの圧力空気流量または単位
時間あたりの粉末量またはそれらの％値を記入する。
時間あたりの粉末量またはそれらの％値を記入する。
【００１７】 電気制御装置50には、搬送空気導管4の搬送空気と追加空気導管32の追加空気
からなる単位時間あたりに搬送された総空気量の総空気目標値が記憶される。追
加空気導管32の絞り弁34を制御するには、制御装置50は搬送空気導管4の単位時
間あたりに搬送された搬送空気量の目標値を目標値調節器52に入力するだけでよ
い。次いで、制御装置50は総空気目標値から搬送空気目標値を差し引いた差を計
算し、これを追加空気絞り弁34を調節する目標値として用いる。
からなる単位時間あたりに搬送された総空気量の総空気目標値が記憶される。追
加空気導管32の絞り弁34を制御するには、制御装置50は搬送空気導管4の単位時
間あたりに搬送された搬送空気量の目標値を目標値調節器52に入力するだけでよ
い。次いで、制御装置50は総空気目標値から搬送空気目標値を差し引いた差を計
算し、これを追加空気絞り弁34を調節する目標値として用いる。
【００１８】 制御装置50は、ここに図示した実施態様に応じて３つのすべての絞り弁8，34
および46もしくは一つまたは二つだけこの絞り弁を用いることができる。これら
の絞り弁8，34および46の各々は図３と図４の図表により制御することができ、
実際値の測定や制御のための実際値のフィードバックを行う必要はない。すべて
の絞り弁を代表して、以下搬送空気絞り弁8の制御について説明する。
および46もしくは一つまたは二つだけこの絞り弁を用いることができる。これら
の絞り弁8，34および46の各々は図３と図４の図表により制御することができ、
実際値の測定や制御のための実際値のフィードバックを行う必要はない。すべて
の絞り弁を代表して、以下搬送空気絞り弁8の制御について説明する。
【００１９】 この発明の実施態様によると、図３の図表の各絞り弁8，34および46は図１の
制御装置50に記憶される。水平図表軸に、当該絞り弁8，34および46の回転角度
が均等に区分される。垂直図表軸には、単位時間あたりの圧力空気流量が０〜10
0％まで％レートで均等に目盛が付けられ、この流量が絞り弁により特定の一定
した入口空気圧で搬送される。図３の図表では、たとえば曲線Ａについて容積％
20，30，80および90について垂直図表軸投影線60，61，62および63が引かれ、そ
れらの投影線により当該絞り弁8，34および46の対応する調節角度αが得られる
。曲線Ａの湾曲の様式や大きさは流れの通路の流れ抵抗に依存しており、この通
路は下流で当該絞り弁8，34および46に接続している。これは、各流れの通路の
下流の当該絞り弁8，34および46の抵抗に違いがあり、対応する曲線を制御装置5
0に記憶させねばならないことを意味している。例として２つの別の実施態様に
ついて図３において２つの別の曲線ＢとＣが示されている。
制御装置50に記憶される。水平図表軸に、当該絞り弁8，34および46の回転角度
が均等に区分される。垂直図表軸には、単位時間あたりの圧力空気流量が０〜10
0％まで％レートで均等に目盛が付けられ、この流量が絞り弁により特定の一定
した入口空気圧で搬送される。図３の図表では、たとえば曲線Ａについて容積％
20，30，80および90について垂直図表軸投影線60，61，62および63が引かれ、そ
れらの投影線により当該絞り弁8，34および46の対応する調節角度αが得られる
。曲線Ａの湾曲の様式や大きさは流れの通路の流れ抵抗に依存しており、この通
路は下流で当該絞り弁8，34および46に接続している。これは、各流れの通路の
下流の当該絞り弁8，34および46の抵抗に違いがあり、対応する曲線を制御装置5
0に記憶させねばならないことを意味している。例として２つの別の実施態様に
ついて図３において２つの別の曲線ＢとＣが示されている。
【００２０】 絞り弁8により搬送空気導管4の搬送空気を調整する場合は、目標値調整器52に
単位時間あたりの当該搬送空気流量を均等に区分された％または直線的な特定の
尺度を組み込む。これらの値は単位時間あたりに搬送された粉末量に直接比例す
るので、％値は対応する粉末量と見なしたり、または目盛に単位時間あたりの粉
末量を記すこともできる。
単位時間あたりの当該搬送空気流量を均等に区分された％または直線的な特定の
尺度を組み込む。これらの値は単位時間あたりに搬送された粉末量に直接比例す
るので、％値は対応する粉末量と見なしたり、または目盛に単位時間あたりの粉
末量を記すこともできる。
【００２１】 制御装置50は追加空気導管32の絞り弁34に関する目標値を計算し、一方では単
位時間あたりの総空気搬送量から単位時間あたりの搬送空気搬送量を差し引いて
その差を計算する。図３に対応する図表では、追加空気の絞り弁34の曲線Ａ，Ｂ
およびＣに類似した曲線が使われ、その湾曲は下流の流れ通路の下流の追加空気
絞り弁34の流れ抵抗に依存している。追加空気は搬送空気よりもコーティングの
品質に対する影響が小さいので、追加空気導管32の追加空気は絞り弁34による代
わりに圧力制御器により制御できるが、これはむしろコストが高い。供給導管40
でもその絞り弁46は同様に図３の図表により制御することができ、この絞り弁46
は省略することができる。何故ならば、制御装置50は搬送空気と追加空気の和か
ら総空気量を計算でき、それにより搬送空気導管4と追加空気導管32の絞り弁8と
34により総空気率を一定に保持できるからである。
位時間あたりの総空気搬送量から単位時間あたりの搬送空気搬送量を差し引いて
その差を計算する。図３に対応する図表では、追加空気の絞り弁34の曲線Ａ，Ｂ
およびＣに類似した曲線が使われ、その湾曲は下流の流れ通路の下流の追加空気
絞り弁34の流れ抵抗に依存している。追加空気は搬送空気よりもコーティングの
品質に対する影響が小さいので、追加空気導管32の追加空気は絞り弁34による代
わりに圧力制御器により制御できるが、これはむしろコストが高い。供給導管40
でもその絞り弁46は同様に図３の図表により制御することができ、この絞り弁46
は省略することができる。何故ならば、制御装置50は搬送空気と追加空気の和か
ら総空気量を計算でき、それにより搬送空気導管4と追加空気導管32の絞り弁8と
34により総空気率を一定に保持できるからである。
【００２２】 図３の投影線60，61，62および63が示しているように、絞り弁調節変化値αは
圧力空気量の変化値に比例しない。たとえば、20％〜30％の領域で圧力空気量が
10％変化した場合、これより上の％領域、たとえば、80％〜90％の場合よりも、
必要な絞り弁の調節角度αの変化はかなり小さく、これは細いしま線を引いた区
域64と65を比較すれば分かる。
圧力空気量の変化値に比例しない。たとえば、20％〜30％の領域で圧力空気量が
10％変化した場合、これより上の％領域、たとえば、80％〜90％の場合よりも、
必要な絞り弁の調節角度αの変化はかなり小さく、これは細いしま線を引いた区
域64と65を比較すれば分かる。
【００２３】 この発明の別の実施態様では、図４の図表に従って曲線Ａ，ＢおよびＣに加え
て直線Ｄが引かれており、これは曲線Ａ，ＢおよびＣと同様に実験により得られ
、ハードウエアまたはソフトウエアの制御装置50に記憶されている。直線Ｄは、
絞り弁の調節による単位時間あたり空気流量の非直線的依存性の実際的な”直線
化”を表している。水平図表軸には、手動目標値調整要素54の調節領域で、調節
角度αが０％〜100％まで均等に区分されている。この分割は当該絞り弁の調節
領域とも見なされている。手動調節要素54の代わりに、上位に置かれた制御装置
により電気的調節値が用いられる場合は、水平図表軸に、たとえばサイクル信号
またはその他の電流および/または電圧値に関する均等に分割された目盛が得ら
れる。調節モーター6または36または48として電気ステップモーターを用いる場
合は、サイクルパルスを用いるのが目的に適っている。この電気的変形態様は、
図３の図表でも適用できる。図４の垂直図表軸に当該空気種について単位時間あ
たりの空気流量を０％〜100％までまたは実際に用いる値の単位でプロットする
。図４の図表ではこの場合例として搬送空気絞り弁8について説明するが、同様
な図表はいずれも場合によっては存在する追加空気絞り弁34や供給空気絞り弁46
についても制御装置50に記憶されている。水平図表軸に配置された目標値は、前
述の方法と同じ方法で得られる。
て直線Ｄが引かれており、これは曲線Ａ，ＢおよびＣと同様に実験により得られ
、ハードウエアまたはソフトウエアの制御装置50に記憶されている。直線Ｄは、
絞り弁の調節による単位時間あたり空気流量の非直線的依存性の実際的な”直線
化”を表している。水平図表軸には、手動目標値調整要素54の調節領域で、調節
角度αが０％〜100％まで均等に区分されている。この分割は当該絞り弁の調節
領域とも見なされている。手動調節要素54の代わりに、上位に置かれた制御装置
により電気的調節値が用いられる場合は、水平図表軸に、たとえばサイクル信号
またはその他の電流および/または電圧値に関する均等に分割された目盛が得ら
れる。調節モーター6または36または48として電気ステップモーターを用いる場
合は、サイクルパルスを用いるのが目的に適っている。この電気的変形態様は、
図３の図表でも適用できる。図４の垂直図表軸に当該空気種について単位時間あ
たりの空気流量を０％〜100％までまたは実際に用いる値の単位でプロットする
。図４の図表ではこの場合例として搬送空気絞り弁8について説明するが、同様
な図表はいずれも場合によっては存在する追加空気絞り弁34や供給空気絞り弁46
についても制御装置50に記憶されている。水平図表軸に配置された目標値は、前
述の方法と同じ方法で得られる。
【００２４】 図４において破線で示した投影線66，67および68が示しているように、目標値
調整器52で手動または電気的に、垂直図表軸の値に比例する直線的な値で調節す
ることができる。水平図表軸のこの値から、制御装置50は、投影線66に応じて垂
直に上に向かって図表上の直線Ｄに達し、次いで投影線67に応じて水平に曲線Ａ
に到達し、次いで投影線68に応じて垂直下方方向に再び水平軸に戻り、そこで提
示された値に到達する。その値は絞り弁8がその調節モーター6を介して調節装置
50により調節しなければならない値であり、それにより単位時間あたりの搬送空
気量が得られ、その空気量を目標値調整器52で調節する。
調整器52で手動または電気的に、垂直図表軸の値に比例する直線的な値で調節す
ることができる。水平図表軸のこの値から、制御装置50は、投影線66に応じて垂
直に上に向かって図表上の直線Ｄに達し、次いで投影線67に応じて水平に曲線Ａ
に到達し、次いで投影線68に応じて垂直下方方向に再び水平軸に戻り、そこで提
示された値に到達する。その値は絞り弁8がその調節モーター6を介して調節装置
50により調節しなければならない値であり、それにより単位時間あたりの搬送空
気量が得られ、その空気量を目標値調整器52で調節する。
【図１】 この発明の粉末スプレイ・コーティング装置の概略図、
【図２】 図１のスプレイ・コーティング装置の詳細図、
【図３】 圧力空気導管に配置された開口部のサイズを調節できる絞り弁の
図表、水平軸には絞り弁の調節範囲を回転角度αとして、そして図表の垂直軸に
は単位時間あたりの圧力空気流量（容積）を０％から100％（一定入口空気圧力
における最大量）までそれぞれ均等に分割してプロットし、そしてこの図表に、
たとえば３種類の曲線Ａ，ＢおよびＣがプロットされており、これらの曲線を介
して望ましい圧力空気流量についてそれに必要な絞り弁の調節値αが判明し、こ
こで曲線Ａ，ＢおよびＣの各々は下流で絞り弁に接続している流れ通路のそれぞ
れの実施態様の流れ抵抗に相当し、実験により究明され、そして
図表、水平軸には絞り弁の調節範囲を回転角度αとして、そして図表の垂直軸に
は単位時間あたりの圧力空気流量（容積）を０％から100％（一定入口空気圧力
における最大量）までそれぞれ均等に分割してプロットし、そしてこの図表に、
たとえば３種類の曲線Ａ，ＢおよびＣがプロットされており、これらの曲線を介
して望ましい圧力空気流量についてそれに必要な絞り弁の調節値αが判明し、こ
こで曲線Ａ，ＢおよびＣの各々は下流で絞り弁に接続している流れ通路のそれぞ
れの実施態様の流れ抵抗に相当し、実験により究明され、そして
【図４】 図表の水平軸に絞り弁の回転角の調節領域を角度αの０〜100％
を均等に分割し、水平図表軸のこのような分割は同時に手動目標値入力要素また
は電気的目標値調節器の直線的電気的調節値に相当し、さらに図表の垂直軸に単
位時間あたりの圧力空気流量（容積）を０〜100％の％領域の形でプロットし、
そしてそれぞれ流れ抵抗の異なる３つの流れ通路の３種類の曲線Ａ，ＢおよびＣ
がプロットされており、その上一本の直線が図表に引かれているので、計算機ま
たはコンピュータは図表の水平軸上の目標値から垂直に上の方に直線を引き、次
いで水平に当該曲線Ａ，ＢおよびＣへ線を引き、次いで再び垂直に下へ図表の水
平軸に”進む”ことができ、そこで角度αを％として見いだし、その角度でそれ
は絞り弁を調節し、それにより単位時間あたりの圧力空気流量(V)が得られ、こ
の値は図表の垂直軸の目標値の垂直投影線は図表の直線と交差する高さにある。
を均等に分割し、水平図表軸のこのような分割は同時に手動目標値入力要素また
は電気的目標値調節器の直線的電気的調節値に相当し、さらに図表の垂直軸に単
位時間あたりの圧力空気流量（容積）を０〜100％の％領域の形でプロットし、
そしてそれぞれ流れ抵抗の異なる３つの流れ通路の３種類の曲線Ａ，ＢおよびＣ
がプロットされており、その上一本の直線が図表に引かれているので、計算機ま
たはコンピュータは図表の水平軸上の目標値から垂直に上の方に直線を引き、次
いで水平に当該曲線Ａ，ＢおよびＣへ線を引き、次いで再び垂直に下へ図表の水
平軸に”進む”ことができ、そこで角度αを％として見いだし、その角度でそれ
は絞り弁を調節し、それにより単位時間あたりの圧力空気流量(V)が得られ、こ
の値は図表の垂直軸の目標値の垂直投影線は図表の直線と交差する高さにある。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１３日（２００１．７．１３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】 この発明は請求項１および２の上位概念による粉末スプレイ・コーティング装
置に関する。
置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】 この種の粉末スプレイ・コーティング装置は、US-A-5 131 350により知られて
いる。さらに、EP 0 636 420 A3から、搬送空気導管と追加空気導管にそれぞれ
圧力制御器を備えた粉末スプレイ・コーティング装置が知られている。コンピュ
ータには、図表として、第１図表軸として粉末搬送率(m)および第２図表軸とし
て搬送空気率(FV)がプロットされた図表が組み込まれている。さらに、この図表
には粉末スプレイ・コーティング装置の特定の実施態様に関する少なくとも一つ
の曲線が含まれ、この曲線にはこの実施態様に関する搬送空気と場合によっては
添加された追加空気からなる最適総空気率(GV)が表示されている。コンピュータ
の入力側(52)では、粉末搬送率の目標値(m-Soll)を調節することができる。コン
ピュータではこの粉末搬送率の目標値から粉末搬送率図表軸へ進み、総空気率曲
線により付属する搬送空気率値(FV)を計算する。さらに、コンピュータでは総空
気率と搬送空気率の差から場合によっては必要な追加空気率(ZV-Soll)を計算す
る。この方法でコンピュータにより計算した搬送空気率目標値(FV-Soll)および
場合によっては必要な追加空気率目標値(ZV-Soll)は、コンピュータが搬送空気
圧力調節器および追加空気圧力調節器の駆動に用いる。この種の粉末スプレイ・
コーティング装置は、制御プロセスにおいて搬送空気の実際値と追加空気の実際
値を一緒に含める場合のみ比較的正確に動作する。これらの調節器はその空気導
管において空気圧力を一定に保持する。しかし、これにより、当該制御器の下流
の流れ抵抗が一定に留まっている場合のみ、一定搬送空気率、すなわち、単位時
間あたりに搬送された空気量が得られる。この流れ抵抗が変わると、単位時間あ
たりに搬送された空気量も変わる。図表の値と曲線は、経験値または特定の粉末
搬送装置について実験により究明した値と一致する。注入器を制御装置と接続し
ている空気チューブを曲げることにより、または長さの異なる空気チューブを用
いることにより、または注入器を流れ抵抗の異なる別の注入器と取り替えること
により、上述の理由で単位時間あたりに搬送された搬送空気量，追加空気量およ
び/または総空気量が自動的に変わる。
いる。さらに、EP 0 636 420 A3から、搬送空気導管と追加空気導管にそれぞれ
圧力制御器を備えた粉末スプレイ・コーティング装置が知られている。コンピュ
ータには、図表として、第１図表軸として粉末搬送率(m)および第２図表軸とし
て搬送空気率(FV)がプロットされた図表が組み込まれている。さらに、この図表
には粉末スプレイ・コーティング装置の特定の実施態様に関する少なくとも一つ
の曲線が含まれ、この曲線にはこの実施態様に関する搬送空気と場合によっては
添加された追加空気からなる最適総空気率(GV)が表示されている。コンピュータ
の入力側(52)では、粉末搬送率の目標値(m-Soll)を調節することができる。コン
ピュータではこの粉末搬送率の目標値から粉末搬送率図表軸へ進み、総空気率曲
線により付属する搬送空気率値(FV)を計算する。さらに、コンピュータでは総空
気率と搬送空気率の差から場合によっては必要な追加空気率(ZV-Soll)を計算す
る。この方法でコンピュータにより計算した搬送空気率目標値(FV-Soll)および
場合によっては必要な追加空気率目標値(ZV-Soll)は、コンピュータが搬送空気
圧力調節器および追加空気圧力調節器の駆動に用いる。この種の粉末スプレイ・
コーティング装置は、制御プロセスにおいて搬送空気の実際値と追加空気の実際
値を一緒に含める場合のみ比較的正確に動作する。これらの調節器はその空気導
管において空気圧力を一定に保持する。しかし、これにより、当該制御器の下流
の流れ抵抗が一定に留まっている場合のみ、一定搬送空気率、すなわち、単位時
間あたりに搬送された空気量が得られる。この流れ抵抗が変わると、単位時間あ
たりに搬送された空気量も変わる。図表の値と曲線は、経験値または特定の粉末
搬送装置について実験により究明した値と一致する。注入器を制御装置と接続し
ている空気チューブを曲げることにより、または長さの異なる空気チューブを用
いることにより、または注入器を流れ抵抗の異なる別の注入器と取り替えること
により、上述の理由で単位時間あたりに搬送された搬送空気量，追加空気量およ
び/または総空気量が自動的に変わる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 この発明によりこれらの課題は解決される。すなわち、正確に作動するが買い
得の装置を作り出すことにより、EP-A-0 636 420の様式による高価な装置や、US
-A-5 131 350、US-A-3 625 404およびDE-A-44 09 493に記載された様式の絞り弁
の不正確さを回避することができる。
得の装置を作り出すことにより、EP-A-0 636 420の様式による高価な装置や、US
-A-5 131 350、US-A-3 625 404およびDE-A-44 09 493に記載された様式の絞り弁
の不正確さを回避することができる。
Claims (12)
- 【請求項１】 粉末スプレイ・コーティング装置であつて、空気による搬送
ポンプとして注入器(2)、前記注入器に圧力空気を供給するための少なくとも一
つの圧力空気導管、圧力空気導管の少なくとも一つに流量調節器、および所定の
データに従って前記流量調整器を調節する電子計算機(50)を備えた前記粉末スプ
レイ・コーティング装置において； 前記流量調節器は絞り弁(8, 34, 46)であり、前記弁の開口部断面積は所定の
データに従って調節され；そして前記計算機では、少なくとも前記絞り弁に下流
で接続している流れ通路の実施態様の流れ抵抗について、これらの絞り弁により
操作された圧力空気流量の目標値に従って前記絞り弁開度の調節が図表に記憶さ
れているので、調節された前記目標値の変化が結果としてそれに比例する単位時
間あたりの圧力空気流量の変化を伴うことを特徴とする前記装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の粉末スプレイ・コーティング装置において
、下流で絞り弁に接続している、それぞれ流れ抵抗が異なる流れ通路の少なくと
も２つの実施態様について、上述の依存性の値が図表として前記計算機に記憶さ
れていることを特徴とする前記装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の粉末スプレイ・コーティング装置
において、前記計算機において単位時間あたりの前記圧力空気流量を一つの図表
軸に、そしてそれに必要な目標値調整器(52)の目標値調整値を前記図表のもう一
つの図表軸にプロットし；そして前記計算機の図表において下流で前記絞り弁(8
, 34, 46)に接続している前記流れ通路の各実施態様について、その流れ抵抗に
依存している特異的な特性曲線が記憶され、前記特性曲線を介して前記計算機は
前記絞り弁(8, 34, 46)の前記圧力空気流量の調節された各目標値について非直
線的に調節するので、調節された目標値に比例して依存する単位時間あたりの流
量の実際値が得られることを特徴とする前記装置。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載の粉末スプレイ・コーティング装置
において、前記計算機において図表の様式に従って一つの図表軸に単位時間あた
りの圧力空気流量を均等に区分し、もう一つの図表軸にオリフィス開口部断面積
を均等に区分し；前記絞り弁(8, 34, 46)に下流で接続している流れ通路の少な
くとも一つの実施態様について前記図表に特性曲線(Ａ，Ｂ，Ｃ)を引き、この曲
線が前記圧力空気流量の前記オリフィス開口部断面積への依存性を再現している
ので、前記特性曲線を介して搬送された各圧力流の流量についてそれに必要な前
記オリフィス開口部断面積の調節値が得られ；前記図表には一つの特性直線(Ｄ)
が引かれ、この直線は理論的なもので、実際には前記オリフィス開口部断面積の
調節値に直線的に依存する単位時間あたりの圧力空気流量には一致せず；前記計
算機には直線的な可変目標値を入力する目標値入口(52)があるので、前記計算機
はそれぞれ前記オリフィス開口部断面積の図表軸に開口部断面積に対応する目標
値を使用し、そしてこの目標値を前記特性直線(Ｄ)と前記特性曲線(Ａ，Ｂ，Ｃ)
を介して前記オリフィス開口部断面積の図表軸に元に戻って反映させ、次いでそ
れに応じて得られた新しいオリフィス開口部断面積の値により前記オリフィス断
面積を調節することを特徴とする前記装置。 - 【請求項５】 請求項１から４までのいずれか一つの項に記載の粉末スプレ
イ・コーティング装置において、前記絞り弁(8)を備えた少なくとも一つの圧力
空気導管(4)が前記注入器(2)の注入器ノズル(10)に接続しており、そして前記絞
り弁(8)がそのように配置されているので、いわゆる搬送空気として圧力空気の
みが前記弁を通って流れることができ、この空気が前記注入器ノズル(10)を通っ
て送られることを特徴とする前記装置。 - 【請求項６】 請求項１から５までのいずれか一つの項に記載の粉末スプレ
イ・コーティング装置において、前記絞り弁(34)を備えた少なくとも一つの圧力
空気導管(4)に前記注入器(2)の空気粉末管路(12)に接続しており、前記注入器(2
)は前記注入器ノズル(10)から下流に延びており、そして前記絞り弁(34)がその
ように配置されているので、前記弁を通って前記圧力空気のみがいわゆる追加空
気として流れることができ、前記追加空気は前記注入器ノズル(10)を通って流れ
ることなく、前記空気粉末管路(12)に送られることを特徴とする前記装置。 - 【請求項７】 請求項５に記載の粉末スプレイ・コーティング装置において
、前記圧力空気導管のその他の一つ(32)が追加空気導管として前記注入器(2)の
空気粉末管路(12)に接続しており、これが前記注入器ノズル(10)の下流へ延びて
おり、この追加空気導管(32)に流量調節器(34)があり、前記計算機(50)に搬送空
気(8)と追加空気(32)の和に関する少なくとも一つの総空気目標値が記憶されて
いるかまたは記憶可能であり、そして前記計算機(50)に総空気目標値から搬送空
気目標値を差し引いた差値をつくる手段がありそしてこの差値に応じて前記追加
空気に関する目標値として前記追加空気導管(32)の前記流量調節器(34)において
前記追加空気を調節することを特徴とする前記装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の粉末スプレイ・コーティング装置において
、前記追加空気導管(32)の前記流量調節器が絞り弁(34)であり、前記弁の開口部
断面積が前記差の値に従って前記計算機(50)により調節できることを特徴とする
前記装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の粉末スプレイ・コーティング装置において
、前記追加導管(32)の前記絞り弁(34)に接続している少なくとも一つの実施態様
について特定の流れ抵抗があり、単位時間あたりの追加空気の流量に関する流れ
通路の値およびそれに必要なこの絞り弁(34)に関する調節値が前記計算機(50)に
記憶され、これらの値が実験により究明され、そして前記絞り弁(34)が前記計算
機(50)により前記値に調節され、それらの一部をなす追加空気流量値が上述の前
記差値に対応し、ここで上述の差値が前記追加空気流量の前記目標値であること
を特徴とする前記装置。 - 【請求項１０】 請求項７から９までのいずれか一つの項に記載の粉末スプ
レイ・コーティング装置において、前記計算機に目標値入力口(52)があり、この
入口に搬送空気目標値を入力できることを特徴とする前記装置。 - 【請求項１１】 請求項10に記載の粉末スプレイ・コーティング装置におい
て、前記目標値入力口に手動調節要素が具備されていることを特徴とする前記装
置。 - 【請求項１２】 請求項10に記載の粉末スプレイ・コーティング装置におい
て、前記目標値が前記目標値入力口に電気信号により入力されることを特徴とす
る前記装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19838279.0 | 1998-08-22 | ||
| DE19838279A DE19838279A1 (de) | 1998-08-22 | 1998-08-22 | Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung |
| PCT/EP1999/003964 WO2000010725A1 (de) | 1998-08-22 | 1999-06-09 | Pulver-sprühbeschichtungsvorrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002523215A true JP2002523215A (ja) | 2002-07-30 |
Family
ID=7878451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000566033A Pending JP2002523215A (ja) | 1998-08-22 | 1999-06-09 | 粉末スプレイ・コーティング装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6382521B1 (ja) |
| EP (1) | EP1104335B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002523215A (ja) |
| AT (1) | ATE319521T1 (ja) |
| CA (1) | CA2341187C (ja) |
| DE (2) | DE19838279A1 (ja) |
| ES (1) | ES2259474T3 (ja) |
| WO (1) | WO2000010725A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20200100464A (ko) * | 2019-02-18 | 2020-08-26 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 프로세스를 사용하여 개선된 전기적 특성을 위한 은 필름의 형성 방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE10357814A1 (de) * | 2003-12-10 | 2005-07-14 | Itw Gema Ag | Gasleitungssystem, insbesondere in einer Pulversprühbeschichtungsvorrichtung |
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| DE102007049169A1 (de) | 2007-10-13 | 2009-04-16 | Itw Gema Gmbh | Pulversprühbeschichtungs-Steuergerät und seine Kombination mit einer Pulverfördervorrichtung oder mit einer Pulversprühbeschichtungsvorrichtung |
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