JP2004526557A - 摩擦電気噴霧ガン - Google Patents

Abstract

本発明は、粉末取入れ口（１３、１５）と、空気取入れ口（１１）と、粉末が電気的に帯電されるのを保証しながら空気と粉末を移送するダクト（５）と、上記帯電ダクト（５）の前方に設けられ、空気と粉末との混合物の少なくとも噴流を放出する手段（１８、１９、２０）とを有する粉末塗料を静電噴霧する摩擦電気噴霧ガンに関する。空気取入れ口（１１）は帯電ダクト（５）の軸線（３）上に配置され、粉末取入れ口（１３、１５）は、空気取入れ口（１１）に対して側方に配置されかつ空気取入れ口（１１）に対して鋭角（Ａ）を成して帯電ダクト（５）の上流に位置した部位（Ｐ）において集合する。空気取入れ口は、導電性材料から成るインゼクタ（１１）で構成され得、帯電ダクト（５）の壁（４）の接地部材を構成する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末塗料を静電噴霧する摩擦電気噴霧ガンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粉末塗料を静電噴霧する摩擦電気噴霧ガンの原理は次のとおりである。
【０００３】
“移送”空気で運ばれる絶縁性粉末形態の塗料は、それから電子を取出し得る絶縁性材料との摩擦によって静電的に帯電され、こうして粉末は正に帯電されることになる。
【０００４】
一般に知られているように、この原理に従って作動する摩擦電気噴霧ガンは、
粉末取入れ口と、
空気取入れ口と、
粉末が電気的に帯電されるのを保証しながら空気と粉末を移送するダクトと、
上記帯電ダクトの前方に設けられ、空気と粉末との混合物の少なくとも一つの噴流を放出する手段と
を有している。
【０００５】
摩擦によって静電的に帯電されることになることを保証する絶縁性材料は、空気及び粉末を運ぶ上記のダクトの壁を形成する。この絶縁性材料は、噴霧ガンの構成要素間の継手を介して接地に電気的に接続され、従って全体として電気的に中性に留まり、それの電荷は接地へ“クリープ”する（表面上を流れる）ことによって普遍的に流散する。当然、粉末と帯電ダクトとの間の摩擦力が高くなればなる程、粉末の帯電は大きく又は良好になる。
【０００６】
この種の摩擦電気噴霧ガンは多くの文献にすでに記載されている。例えば、欧州特許出願ＥＰ ０ １６３ １１８、ＥＰ ０ １９９ ０５４、ＥＰ ０ ３１４ ０４９、ＥＰ ０ ５９２ １３７、ＥＰ ０ ８１８ ２４５又は国際特許出願ＷＯ８８／０８３３２、ＷＯ９２／１１９５０、ＷＯ９８／２５７０７が参照され得る。
【０００７】
これらの文献に記載された摩擦電気噴霧ガンのほとんどは帯電ダクトとして相対的に細長い環状スペースを備え、この細長い環状スペースは、空気で運ばれる粉末が擦られて帯電する部品で画定されている。環状帯電ダクトは中心コアによって内部が画定され、この中心コアは有利には、粉末の攪拌作用を高めて粉末を帯電するために設けた絶縁材料との接触を促進させるように外形が波状形態である（特に上記の文献ＥＰ ０ ３１４ ０４９（図３）、ＥＰ ０ ５９２ １３７及びＷＯ９２／１１９５０参照）。中心コアは外側本体内の適位置に保持され、帯電ダクトはこの帯電ダクトの各端部に装着した中心決め要素によって外側本体で外側が画定されている。この中心コアは、帯電ダクトを形成している環状空間内に粉末を分配するように帯電ダクトの入口が位置する側に円錐形端部を備えることができ、帯電ダクトの出口が位置する側に配置した中心コアの他端部も、空気と粉末の混合体の噴流を放出する手段に属する又は該手段と組合さった小さな出口通路に帯電した粉末が送られる前にこの帯電した粉末を集めるように円錐形であることができ、上記手段は実際にはノズルで形成されている。
【０００８】
通常のように、摩擦電気噴霧ガンの後方部分には、噴霧ガンの中心軸線に沿って空気取入れ口が形成される。しかし、公知のほとんどの構造では、帯電ダクトの全円錐体の上流において噴霧ガンの中心軸線に直交するように空気及び必要ならば粉末用の付加的な取入れ口が設けられる、例えば上記の文献ＥＰ ０ ５９２ １３７及びＥＰ ０ ８１８ ２４５参照。障害物形成用の“直交”注入手段を設けたことにより摂動が発生し、特に、淀み点に早期磨耗及び（又は）粉末の形成を生じさせる。
【０００９】
さらに、従来の摩擦電気噴霧ガンにおいては、特に帯電ダクトの中心コアの接地には、据付けを複雑にさせる部品を追加する必要があり、この接地は一般に噴霧ガンの本体の外周辺部の周りで本体の後方に向って行われる。電荷の発生に使用した電気力及び電場のために、噴霧ガンの内部部分と噴霧ガンの接地領域との間にアークの発生がしばしば観察され、このことは、それ自体磨耗する部品でない部品を比較的頻繁に交換しなければならないことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、接地を簡単化しながら磨耗及び粉末形成を避ける空気及び粉末取入れシステムを提供することにより、従来の摩擦電気噴霧ガンにおける上述の全ての欠点を解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的のために、上記形式の本発明の主題を成す摩擦電気噴霧ガンにおいて、
空気取入れ口が帯電ダクトの軸線上に配置され、
粉末取入れ口が、空気取入れ口に対して側方に配置されかつ空気取入れ口に対して鋭角で帯電ダクトの上流に位置した部位において集合する
ように構成される。
【００１２】
従って、流れの障害となるいかなる注入部材も除去され、空気及び粉末取入れ口は、空気と粉末の混合物が乱流帯電領域に到達する前に鋭角に集合している。
【００１３】
有利には、空気取入れ口に集合する粉末取入れ口は、噴霧ガンの後面に現れる粉末ダクトで形成され、それによりサイズを小さくでき、また接続を容易にできる。
【００１４】
本発明の主題を成す摩擦電気噴霧ガンの一実施の形態によれば、帯電ダクトは、一定でない円形横断面をもち、連続した絞り部を備えたダクトであり、粉末取入れ口及び空気取入れ口の集合部位は帯電ダクトにおける最初の絞り部の上流に位置している。このような帯電ダクトの選択は、横断面が環状である帯電ダクトに比べて特にある一定の構造上の簡単化（中心コアが削除される）及び動作の改善（環状スペースが粉末で塞がれる危険が避けられる）に関して有利であり得る。
【００１５】
しかし、本発明は、帯電ダクトが後方円錐状部をもつ中心コアを備えた環状横断面のダクトである摩擦電気噴霧ガンにも適合し、その場合に粉末及び空気の取入れ口の集合位置は上記円錐状部の頂点の上流に位置される。
【００１６】
あらゆる場合に、帯電ダクトに沿って横断面の絞られた部分を設けることによって絶縁材料上に粉末による衝撃領域を形成し、それにより粉末を帯電させることができる。一層特に、帯電ダクトの横断面が環状である場合には、この環状横断面は一定でなく連続した絞り部を備えている。
【００１７】
さらに、絞り領域は帯電ダクトの下流に設けられ、上記絞り領域は均質化室で終端し、この均質化室から、空気と粉末との混合物の少なくとも一つの噴流を放出する手段がのびている。絞り領域により、粉末を出口通路へ供給する前に粉末を均質に浮遊させるように空気と粉末の混合物を加速させることができる。
【００１８】
本発明の別の特徴によれば、軸方向空気取入れ口は導電性材料から成るインゼクタで形成され、接地部材を成している。このように構成することにより、接地機能を簡単化でき、粉末から取出した電荷は空気インゼクタを通って流れていく。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下例として本摩擦電気噴霧ガンの幾つかの実施の形態を示す添付図面を参照してなされるいかの説明から本発明はさらに明瞭に理解されよう。
【００２０】
図１〜図４に示す摩擦電気噴霧ガンは全体を符号１で示し、ほぼ管状形態の主本体２を備え、この主本体２の中心軸線は３で示し、主本体２内には絶縁材料製の細長いブロック４が配置され、軸線３を中心とする帯電ダクト５を画定している。図示例では、帯電ダクト５は、横断面が円形である。
【００２１】
主本体２の後方には注入ベース６が設けられ、この注入ベース６はねじ締め可能なリンキングスリーブ７及び心出しピン８を介して上記本体２に機械的に結合されている。注入ベース６はそれ自体、ファスニングピン９を介して塗装ロボットに属する可動アーム１０（その一部を示している）の端部に機械的に結合され、噴霧ガン１はロボットアーム１０によって支持され、動かされる。
【００２２】
帯電ダクト４，５とベース６との間で中心軸線３に沿って位置する接合領域には、空気インゼクタ１１が設けられている。この空気インゼクタ１１は、導電性でしかも摩擦係数の高い、黒鉛化ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような材料で構成され、そして接地される。この目的で、ベース６には接地用ねじ１２が設けられ、このねじのヘッドは空気インゼクタ１１のフランジと接触する（図４参照）。
【００２３】
注入ベース６には、中心軸線３に平行に従って空気インゼクタ１１に対して横方位置に空気と粉末の混合物の取入れ取付け部品１３が設けられている。従ってこの取付け部品１３はベース６の後方面１４から突出している。
【００２４】
取付け部品１３は短い斜め通路１５を介して前方までのび、短い斜め通路１５は鋭角Ａを成して点すなわち部位Ｐで、空気インゼクタ１１の直ぐ下流の帯電ダクト４、５の入口に集合している。
【００２５】
従って、動作中、空気インゼクタ１１により、斜め通路１５を介して帯電ダクト４、５の入口に現れる空気と粉末の混合物を攪拌することができる。この組立構造により、帯電ダクト４、５に速い乱流を発生させることができ、粉末を静電的に帯電させるために必要な摩擦を低減するように影響するいかなる層流も阻止する。
【００２６】
さらに、帯電ダクト４、５に沿って連続して設けた絞り部１６、すなわち帯電ダクトの直径及び従って円形横断面の減少部は粉末による衝撃の領域を形成し、実際の帯電ダクト５を画定しているブロック４の材料上における粉末の摩擦を改善する。
【００２７】
帯電ダクト４、５の下流端には、出口円錐形部材１７が設けられ、この出口円錐形部材１７によって、噴霧ガン１の前部に装着した噴出ノズル１９内に設けた出口通路１８へ空気及び粉末（帯電した）を供給することができる。ノズル１９はそれ自体、出口プラグ２０を受け、出口プラグ２０の形状は、噴霧ガンの出口において望まれる噴流の形態、例えば平坦な噴流に依存している。
【００２８】
図５には、本発明の主題である摩擦電気噴霧ガン１の別の実施の形態を示し、上述の構成要素に相応した構成要素は同じ符号で示す。
【００２９】
特に、この別の実施の形態においては、噴霧ガン１の中心軸線３上に空気インゼクタ１１が設けられており、また空気と粉末の混合物の取入れ取付け部品１３は側方に設けられ、斜め通路１５に通じており、斜め通路１５は部位Ｐで空気インゼクタ１１の出口に集合し、中心軸線３と鋭角Ａを成している。
【００３０】
図１〜図４に示す実施の形態と違って、図５に示す実施の形態では、帯電ダクト５の横断面は環状であり（円形ではなく）、そして帯電ダクト５の外側は管２１で画定され、またその内側は中心コア２２で画定され、管２１及び中心コア２２は同心でありかつ中心軸線３上に中心決めされている。
【００３１】
中心コア２２の後方円錐状部２２ａは、斜め通路１５が空気インゼクタ１１の出口と集合する部位Ｐの下流に位置している。
【００３２】
帯電ダクト５の連続した絞り部（図５には詳細に示していない）は、上流端から下流端に向って減少する環状横断面となっている。
【００３３】
中心コア２２の前方円錐状部２２ｂは絞り領域２３で包囲されており、この絞り領域２３は、横断面を減少しながら帯電ダクト５をのばし、そして中心の均質化室２４に通じている。この均質化室２４の下流には、出口円錐形部材１７が設けられ、この出口円錐形部材１７は噴射ノズル１９の出口通路１８へ空気と粉末（帯電した）の混合物を供給し、噴射ノズル１９自体は例えば平坦な噴流を放出するように構成された出口プラグ２０を備えている。
【００３４】
この実施の形態において、横断面が環状の帯電ダクト５の外側を画定している管２１の接地は接触ブレード２５によって行われることが認められるべきである。
【００３５】
全ての場合に、リンキングスリーブ７を緩めることにより、特にクリーニングのためにベース６を迅速に外すことができ、このスリーブ７はＯリングシール（詳細には示していない）を介在させて装着されている。
【００３６】
ピン８、９の数及び構成、又は出口プラグ２０の形態は特許請求の範囲に定義した本発明の範囲から逸脱することなしに変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による摩擦電気噴霧ガンの外側から見た側面図。
【図２】図１の摩擦電気噴霧ガンの後方から見た端面図。
【図３】図２の矢印III−IIIに沿った摩擦電気噴霧ガンの長手方向断面図。
【図４】図２の矢印IV−IVに沿った摩擦電気噴霧ガンの別の長手方向断面図。
【図５】本摩擦電気噴霧ガンの別の実施の形態を示す、図３と同様な長手方向断面図。

Claims (7)

1. 粉末取入れ口（１３、１５）と；
   空気取入れ口（１１）と；
   粉末が電気的に帯電されるのを保証しながら空気と粉末を移送するダクト（５）と；
   上記帯電ダクト（５）の前方に設けられ、空気と粉末との混合物の少なくとも一つの噴流を放出する手段（１８、１９、２０）と
   を有する形式の粉末塗料を静電噴霧する摩擦電気噴霧ガンにおいて、
   空気取入れ口（１１）が帯電ダクト（５）の軸線（３）上に配置され、
   粉末取入れ口（１３、１５）が、空気取入れ口（１１）に対して側方に配置されかつ空気取入れ口（１１）に対して鋭角（Ａ）で帯電ダクト（５）の上流に位置した部位（Ｐ）において集合する
   ことを特徴とする摩擦電気噴霧ガン。
2. 空気取入れ口に集合する粉末取入れ口が、噴霧ガン（１）の後面（１４）に現れる粉末ダクト（１３、１５）で形成されることを特徴とする請求項１に記載の摩擦電気噴霧ガン。
3. 帯電ダクト（５）が、一定でない円形横断面をもち、連続した絞り部（１６）を備えたダクトであり、粉末取入れ口（１３、１５）及び空気取入れ口（１１）の集合部位（Ｐ）が帯電ダクト（５）における最初の絞り部（１６）の上流に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦電気噴霧ガン。
4. 帯電ダクト（５）が、後方円錐状部（２２ａ）をもつ中心コア（２２）を備えた断面環状のダクトであり、粉末取入れ口（１３、１５）及び空気取入れ口（１１）の集合部位（Ｐ）が上記後方円錐状部（２２ａ）の頂点の上流に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦電気噴霧ガン。
5. 帯電ダクト（５）が、一定でない環状横断面をもち、連続した絞り部を備えたダクトであることを特徴とする請求項４に記載の摩擦電気噴霧ガン。
6. 軸方向空気取入れ口が導電性材料から成るインゼクタ（１１）で形成され、接地部材を成していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の摩擦電気噴霧ガン。
7. 帯電ダクト（５）の下流に絞り領域（２３）が設けられ、上記絞り領域が均質化室（２４）で終端し、この均質化室（２４）から、空気と粉末との混合物の少なくとも一つの噴流を放出する手段（１８、１９、２０）がのびていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の摩擦電気噴霧ガン。