JP2012526651A - コーティング材をスプレーするための投射器および部材、ならびに、該投射器を使用したスプレー方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、コーティング材をスプレーするための回転式噴霧器（Ｐ）であって、固定された本体（２）、スプレー部材（１）、回転軸（Ｘ_１）を中心にした前記スプレー部材（１）の回転手段（Ｔ）、および、スプレー部材（１）にコーティング材を供給する手段（２１）を備える回転式噴霧器（Ｐ）に関する。スプレー部材（１）は、コーティング材を受容する流面（１１）と、コーティング材をスプレーするためのエッジ（１２）とを含む。前記回転式噴霧器（Ｐ）は、流面（１１）とエッジ（１２）の上流とによって画定される空間内の半径方向（Ｙ_１）に位置する所定領域内にエアを射出する手段（３）をさらに備え、該エア射出手段（３）は、コーティング材を供給する手段（２１）から分離されている。前記エア射出手段（３）は、エア分配器を具備する前記流面（１１）の中央領域（１１．３）内にエアを射出する、前記流面（１１）の上流部（１１．１）内に配置される。

Description

本発明は、コーティング材用の回転式投射器に関する。また、本発明は、コーティング材の回転式スプレー部材に関する。さらに、本発明は、このような回転式投射器を使ってコーティング材をスプレーする方法に関する。

回転式投射器を使用した従来のスプレーは、自動車ボディなどのコートされる物体上にコーティング材を塗布するために使用される。
コーティング材とは、コートされる物体上に粒子状で投射される、仕上げ材、ペイント、またはニス、あるいは植物にスプレーされる植物衛生材など任意の材料を意味する。

コーティング材を投射する回転式投射器は、圧縮エアタービンなどの回転駆動手段の影響下で高速で回転するスプレー部材を含む。
このようなスプレー部材は、回転対称のボウル形状を成し、コーティング材の噴射を形成することができる少なくとも１つのスプレーエッジを含む。また、回転式投射器は、回転手段およびスプレー部材にコーティング材を供給する手段を覆う固定された本体を含む。

回転部材のエッジによってスプレーされるコーティング材の噴射は、通常、ボウルの回転速度およびコーティング材の流速などのパラメータにより通常円錐形を成す。噴射の形を制御するために、従来技術の回転式投射器は、通常、複数のオリフィスを備える、これらのオリフィスは、回転式投射器の本体内に形成され、ボウルの外周囲上に位置しボウルの対称軸を中心にした円上に位置する。これらのオリフィスは、コーティング材の噴射を成形することができるようにするエア噴射を射出することを意図する。

特許文献１には、このような、ボウルの外周囲から射出されるエア噴射用の回転式投射器が記載されている。ボウルの下流に存在する真空空間を低減し、均一に積層されたペイントの膜を取得することを意図している。

しかしながら、このような回転式投射器は比較的早いエア速度を課し、それが品質的かつ量的に、コートされる物体上のコーティング材の塗布を悪化するリスクがある。

また、品質的には、このような回転式投射器を使ってコートされる物体は、形状がところどころ不均一で概してロバスト性が低いところに影響を及ぼす。コーティング材の回転式投射器からの衝突のロバスト性は、実質的に、スカートエア流速、「衝突幅」、すなわち、回転投射器とコートされる物体との間の相対動作の方向に垂直な方向において考慮される、中間また上方に積層された厚み領域の幅、などの特定のパラメータの機能として示す曲線の規則性に一致する。

また、量的には、このような回転式投射器の堆積量は比較的に限定される。伝送率とも称される堆積量は、回転式投射器を使用して投射されたコーティング材の量に対する、コートされる物体上に堆積したコーティング材の量の比率である。

特許文献２には、エアの流れが、ペイントの中央噴射を形成し、ボウルの流面に対して周辺の流れを押圧するために使われる投射器が開示されています。ボウルの流面の外側に位置するエア噴出手段は、コーティング材の衝突のロバスト性、または、堆積量に影響を与えられない。

ＪＰ−Ａ−８ ０７１ ４５５号明細書 ＤＥ−Ａ−１０ ２００７ ０１２ ８７８号明細書

具体的には、本願の目的は、ボウル下流の真空空間を克服し、コーティングされる物体に衝突するコーティング材の良好なロバスト性を取得し、また、ボウルの部品の汚れを制限することを可能にする、コーティング材の回転式投射器を提案することにより上述のデメリットを解消することである。

そのために、本発明は、固定された本体、コーティング材スプレー部材、回転軸を中心にスプレー部材を回転させる手段、および、スプレー部材にコーティング材を供給する手段を備える、コーティング材の回転式投射器に関し、また、コーティング材のスプレー部材は、コーティング材を受容する少なくとも１つの流面と、コーティング材をスプレーする少なくとも１つのエッジとを含み、このエッジは、流面と流体流通している。また、この回転式投射器は、流面とエッジの上流とによって画定される空間内で半径方向に位置する所定領域内にエアを射出する手段を備え、前記エア射出手段は、コーティング材供給手段から離間している。エア射出手段は、流面の上流部に配置されたエア分配器をさらに含み、該エア分配器は、前記流面の中央領域内にエアを射出する。

本発明、特に、エア分配器の配置のおかげで、ペイントの供給中、エアをスプレー部材内に射出することができ、このことがスプレー中のロバスト性および堆積量を改善する。本発明の手段内において、エア分配器が流面の上流部に配置されるという事実が、エア分配器が前記流面によって半径方向において囲まれ、かつ、流面の少なくとも一部で軸方向に位置することを意味する。

本発明の別の利点であるが付随的な特徴によると、
−エア射出手段は、全てまたは一部のエアを流面に向けて配向するように配置される点；
−エア分配器は、スプレー部材から離間し、かつ、固定された本体に対して固定されている点；
−エア分配器は、エア射出手段および／または供給手段に取り外し可能に固定される点；
−エア射出手段は、スプレー部材の上流に延在するエアパイプを備え、エアパイプの下流セクションは回転軸と実質的に平行に、かつ近接して延在しており、前記下流セクションは、好ましくは、回転軸と同軸である点；
−コーティング材の供給手段は、下流セクションが通常エアパイプに平行、かつ回転軸から離間して延在する管を備える点；
−コーティング材の供給手段は、管状かつエアパイプの周りに延在する管を備える点；
−エア分配器は、エアパイプの下流部分に作られる点；
−エア分配器は、スプレー部材に固定される点；
−エア分配器は、エア流を受容するエア分配器の上流に配置される少なくとも１つの開口と、開口の下流に延在する少なくとも１つの経路とを有する点；
−エア分配器は、前記開口の下流で収束し、流面に接する立体角より大きく、かつ２πステラジアン（ｓｒ）より小さい立体角において分配される複数の経路を有し、いくつかの経路は、前記流面に向けて配向されている点；
−エア分配器の下流側軸面は、完全にまたは部分的に平面である点；
−エア分配器の下流側軸面は湾曲しており、好ましくは、球の一部の形状である点；
−流面は、通常、回転軸に対して回転対称であり、エア分配器は、回転軸を中心に全体的に先細の外面を有し、外面が流面と共にコーティング材の通路を画定する点；
が単独で、または、技術的に可能な組み合わせにおいて考慮される。

また、本発明は、コーティング材を供給する手段によって運ばれたコーティング材を受容するように意図された少なくとも１つの流面と、前記コーティング材をスプレーする少なくとも１つのエッジとを備える、コーティング材をスプレーする回転式部材に関し、エッジは、流面と流体流通している。また、この回転式部材は、流面とエッジの上流とに限定される容積内で径方向に位置する領域内にエアを射出する手段を備え、エア射出手段は、コーティング材スプレー手段から離間している。エア射出手段は、流面の中央領域内にエアを射出する流面の上流部内に半径方向および軸方向に配置され、かつ、スプレー部材と一体であるエア分配器を備える。

また、本発明は、上述の回転式投射器を使用してコーティング材を投射する方法に関し、該方法は、
−スプレー部材にコーティング材を供給するステップと；
−スプレー部材の流面の上流部内に配置されたエア分配器を利用して流面に区切られた容積内で径方向に位置する所定領域内にエアを射出するステップと；
−エア射出手段内に、連続、可変または直接モードの内、１つ以上のエア流を選択するステップと；
を備える。

単に限定することのない例示目的で用意され、かつ、添付する図面を参照にした下記の説明に照らして、本発明はよりよく理解され、その利点もまた明らかになるだろう。

本発明におけるスプレー部材を備え、本発明における回転式投射器を引き離した状態の透視図である。 投射器の、図１の面IIに沿った拡大断面図である。 本発明の第２実施形態における投射器とスプレー部材との一部の図２と同様の図である。 本発明の第３実施形態における投射器とスプレー部材との一部の図２と同様の図である。 本発明の第４実施形態における投射器とスプレー部材との一部の図２と同様の図である。 本発明の第５実施形態における投射器とスプレー部材との一部の図２と同様の図である。 本発明の第６実施形態における投射器とスプレー部材との一部の図２と同様の図である。 従来技術と比較して、本発明における回転式投射器およびスプレー部材の複数の利点を示すグラフである。

図１は、以後ボウルと称するスプレー部材１を有する、コーティング材を投射する回転式投射器Ｐを示す。ボウル１は、固定された本体２内に部分的に収容される。ボウル１は、エアタービンＴなどの回転手段により軸Ｘ_１の周りを高速で回転する、スプレー位置において示され、その筐体は、図１では破線で示される。従って、軸Ｘ_１は、ボウル１の回転軸を構成する。負荷された際、すわなち、コーティング材をスプレーしている際のボウル１の回転速度は、２５，０００ｒｐｍ〜１００，０００ｒｍｐであり得る。

固定された本体２は、軸Ｘ_１の周りを回転しないので「固定された」と称される。固定された本体２を、複数軸ロボットアームなどの保持部（図示せず）上に取り付けることができる。図２に示すように、ボウル１は、軸Ｘ_１を中心にした回転対称である。ボウル１ｈは、遠心力の影響下で、コーティング材が精細な液滴に極小化されるエッジ１２まで広がるフィルム内にコーティング材を受容するように意図された流面１１を備える。流面とは、ボウル１の窪んだ内面、すなわち軸Ｘ_１に対向する面を意味する。エッジ１２と流面１１とは液体交換し、それにより、コーティング材のフィルムが、流面１１から下流側の流面の境界であるエッジ１２へ流れ得る。

エッジ１２からスプレーされた全ての液滴は、コーティング材の噴射を形成し（図示せず）、ボウル１から離れ、コーティングされる物体（図示せず）に向けて配向され、前記噴射が物体上に衝突を生じさせる。ボウル１は、固定された本体２に対向する外面１３を有する。外面１３は、軸Ｘ_１に対向しないので「外面」と称される。反対に、流面１１は、軸Ｘ_１に対向するので「内面」と称することができる。

図２に示すように、流面１１は、軸Ｘ_１に対して先細になった上流部１１．１と、下流部１１．２で構成されており、下流部１１．２は、軸Ｘ_１と近接し互いに連結した２つの先細になった面で構成され、エッジ１２に連結する先細になった面の頂点の角度は、上流部１１．１に連結する先細になった面の頂点の角度より小さい。

エッジ１２は、全体的に、軸Ｘ_１を中心にした直径Ｄ_１２を有する円の形状である。 ノッチ（図示せず）は、流面１１とエッジ１２との間に作られ、エッジ１２におけるスプレーされた液滴のサイズの制御を改善する。直径Ｄ_１２は、例えば６５ｍｍである。

図１に示すように、回転式投射器Ｐは、本発明のボウル１に駆動に参加する流体、液体または気体を運ぶ導管２４をさらに含む。導管２４は図１に破線で図示され、その下流セクション２２が図２に部分的に図示される。

スプレーする段階の際は、導管２４は、ボウル１にエアおよびコーティング材を移送することを可能にする。回転式投射器Ｐおよびボウル１の洗浄段階の際は、導管２４は、ボウル１に洗浄液およびエアを移送することを可能にする。

図２に示すように、導管２４の下流セクション２２は、ボウル１にコーティング材を供給するためのエアパイプ２０および管２１を備える。エアパイプ２０の下流セクションは円筒状であり、ボウル１の上流に延在し、軸Ｘ_１と同軸である。あるいは、エアパイプ２０の下流セクションは、軸Ｘ_１に平行にかつ近接して全体的に延在することができる。

「上流」および「下流」との用語は、図１の右に位置する回転式投射器Ｐのベース部から図１の左に位置するエッジ１２へのコーティング材の流れる方向を意味する。

管２１は、コーティング材をボウル１に供給する手段を形成する。管２１の下流セクションは、軸Ｘ_１から半径方向距離Ｒ_２１で、エアパイプ２０に、従って軸Ｘ_１に実質的に平行して延在する円筒状の穴によって形成される。言い換えると、管２１は、エアパイプ２０に対して導管２４内で偏心している。管２１、特にその上流部の相補的なものして、回転式投射器Ｐは、管２１内にコーティング材を移送するための別の供給手段を含むことができる。

「軸方向」との用語は、ボウル１の回転軸および対称軸の軸Ｘ_１に沿って延在する構成要素、片、または方向を意味する。「半径方向」との用語は、図２の面内の方向Ｙ_１などの軸Ｘ_１に垂直な方向に延在する構成要素、片、または方向に適用される。

あるいは、管２１は、図３に関して下述される管１２１のように、エアパイプの周囲に延在し、回転軸に同軸の円筒状の形状を有することができる。このような円筒状の形状は、エア分配器の周囲に、かつエア分配器の上流面と導管の下流面とを分離する空間内に、均等にコーティング材を分配することを可能にする。

図２に示すように、回転投射器Ｐは、導管２４の下流セクション２２の端面２３近傍に配置されるエア分配器３０をさらに備える。下流セクション２２の端部分は、ボウル１内に形成される円状上流開口１４を通じて延在する。エア分配器３０は、流面１１の上流部１１．１内に配置される。エア分配器３０は、エア流の方向に対して、エアパイプ２０の下流に配置される。

図２に示される第１実施形態において、エア分配器３０は、ボウル１と一体である。エア分配器３０およびボウル１は、軸Ｘ_１の周りに延在する固定手段を使用して固定されるが、図２の面には延在せず、従って、図２には固定手段は示されない。これらの固定手段は、例えば、磁石またはねじで構成されてもよい。

エアパイプ２０とエア分配器３０とは、流面１１とエッジ１２の上流とで区切られた容積内で径方向に位置する所定領域内にエアを射出する手段３を形成する。また、この領域は、一方ではエア分配器３０によって、他方では流面１１の下流部１１．２によって区切られる。

本願では、「エアを射出する」との表現は、ボウルの流面によって区切られる容積内にエアを射出することを意味し、次いで結果として、前記エアはボウル１を超えて流れる。この「中央の」と説明され得るエアは除いて、回転式投射器は、それ自体では知られる、ストレートおよび／または斜め（渦巻き）スカートエア（skirt air）射出手段を装備する。

エア射出手段３、すなわち、エア分配器３０に関連するエアパイプ２０は、ボウル１にコーティング材を供給する手段から離間する。これにより、コーティング材をスプレー中に、ボウル１へのコーティング材の供給に付随してエアを射出することが可能である。

図２に示す本発明の第１実施形態では、エア分配器３０は、流面１１によって区切られた容積に属する中央領域１１．３内にエアを射出するように配置される。「中央」との用語は、半径方向Ｙ_１および軸方向Ｘ_１の両方における中央領域１１．３の位置に適用する。エア分配器３０は、エア分配器３０の上流側に配置される開口３５を有し、それにより、エアパイプ２０からくるエア流を受容する。そのためには、開口３５は、エアパイプ２０の下流の反対かつ近くに配置される。開口３５の直径は、エアパイプ２０の直径に実質的に一致する。

エア分配器３０は、エア分配器３０内に直線的に配置される複数の経路３２、３４、３６を含む。経路３２、３４、３６は、開口３５の下流に位置する共用チャンバ３１に収束する。図２の面内に示す経路３２、３４、３６と別に、エア分配器３０は、図２の断面の外に延在する複数の経路と、共用チャンバ３１で可視の吸入穴とを備える。言い換えると、エア分配器３０はノブ形状を成す。実際には、経路の数は１〜３０である。

エア分配器３０は、軸Ｘ₁に対してそれぞれが対称な一対の経路３２と一対の経路３４とを含む。噴射がエアパイプ２０によって供給される際の、経路３２、３４、３６によって生じるエア噴射が、エア噴射は、実際には、実質的に円錐形または円筒形のエア噴射であるが、直線の矢印で示されている。

中央領域１１．３の拡張は、形状およびエア流速または経路３２、３４、および３６の配向などのパラメータの使用法に応じて変化し得る。

各経路３２の方向は、軸Ｘ_１と角度Ａ_３２を成す。各経路３４の方向は、軸Ｘ_１と角度Ａ_３４を成す。各経路３６の方向は、軸Ｘ_１と角度Ａ_３６を成す。実際には、角度Ａ_３２、Ａ_３４、およびＡ_３６は０°〜８０°である。従って、経路３２、３４および３６のそれぞれの方向は、２πｓｒより小さな立体角内で分配される。

言い換えると、経路３２および経路３４は、軸Ｘ_１と角度Ａ_１１を成す上流部１１．１の流面に向けて配向される。従って、経路３２、３４および３６のそれぞれの方向は、流面１１に内接する立体角より大きな立体角内で分配される。これにより、エア射出手段、エアパイプ２０およびエア分配器３０は、流面１１に向けてエアの一部を配向するように配置される。この射出されるエアの一部は、特に、層を「積層する」ことによって流面１１上に広がるコーティング材の層を薄くすることを可能にする。

図２に示す第１実施形態では、エア分配器３０の下流側軸面３７が、経路３２、３４および３６の出力の出口が生じる完全に平坦なディスクの形状であること前提とする。平面または平坦な形状の下流側軸面３７が、製造が容易なエア分配器３０を画定し、エア流を連続的なまたは途絶がより少ないエア流と、汚れがより少ない領域とを得ることを可能にする。

これらの出口の位置は、それぞれの経路３２、３４および３６の長さおよび直径と同様に、中央領域１１．３内にエアを射出するように決められる。ボウル１を有するエア分配器３０の回転と組み合わせて、ボウル１をさらに押すことを可能にし、さらに、ボウル１の下流に存在する真空空間を軽減するまたは取り除きさえする。

エア分配器３０は、全体的に軸Ｘ_１に沿って先細の外面３０．１を有する。外面３０．１の頂角は、流面１１の上流部１１．１の頂角と同一である。言い換えると、外面３０．１は、上流部１１．１と平行して延在する。これにより、外面３０．１および上流部１１．１は、これらの間にコーティング材のための通路１１．４を画定する。通路１１．４は、広がって層を形成するところの流面１１に向けて管２１から来るコーティング材を配向することを可能にする。

動作中、コーティング材のスプレー中に、ボウル１およびそのエア分配器３０は、エアタービンＴによって回転する。コーティング材は、端面２３をエア分配器３０の上流面３３から離間する空間を満たすまで導管２４内の管２１内に流れ込む。次いで、コーティング材は、空間１１．４を通過し、コーティング材が微細な液滴でスプレーされるエッジ１２まで流面１１上に広がる。

コーティング材のこの供給の前または同時に、エアパイプ２０およびエア分配器３０を備えるエア射出手段３には、中央領域１１．３内に搬送し分配する圧縮エアが供給される。ボウルにコーティング材が供給される限り、エア供給は続けられる。これにより、次いでエアはボウル１の下流に流れ、次いでスプレーされるコーティング材の流れと混ざる。従って、これにより射出されるエアは、ボウル１の下流に存在する真空空間を相殺することを可能にする。

より具体的には、短い初期フェイズが、管２１内にペイントをもたらす前にエアパイプ２０内とエア分配器３０内とに圧縮エアをもたらすことから成ってもよい。この初期フェイズは、エア分配器３０上および内にペイントが戻り上がってくることを避けることを可能にする。

さらに、経路３２および３４に充填されたエアは、流面１１に向けて配向され、このことは、流面１１上にコーティング材の層の拡散または積層に貢献する。

また、これにより中央領域１１．３内に射出されたエアが、流面１１内およびエア分配器の下流側軸面３７上にコーティング材が戻ることを制限し、ボウルを汚すこと、すなわち、ボウルを洗浄する溶剤を低減する。

さらに、このエア射出は、図８に対して下記に詳述されるように、コートされる物体上のコーティング材の塗布性能を改善する。また、ボウル１の中心でのエア射出は、塗布材の伝送率とも称される堆積量を減らす。

図８は、上記で最新式と比較したように、スプレーされる材料の噴射を形成するスカートエア（ＳＡ）流の機能として、堆積断面の真ん中の厚みで測定された、直接的な衝突、すなわち、動作中の物体上の衝突幅Ｗ５０の変化を示している。

曲線Ｃ_０は、衝突幅Ｗ５０のロバスト性曲線を表し、一方、曲線Ｃ_３は、本発明における、すなわち、流面１１によって区切られた容積内にエアを射出する手段３を備える回転式投射器のロバスト性曲線を表す。

曲線Ｃ_０およびＣ_３それぞれは、衝突幅Ｗ_５０が不連続的に展開するゾーンを有する。これらのゾーンは、曲線Ｃ_０およびＣ_３それぞれに対しＺ_０およびＺ_３と付される。ゾーンＺ_０およびＺ_３は、スカートエア流が変更される際に衝突幅Ｗ_５０がそこで非連続的に展開するため、「非ロバスト性」と称され、これにより、非ロバスト性ゾーンＺ_０およびＺ_３は、コーティング材のスプレーには使用不可である。実際は、非ロバスト性ゾーンＺ_０およびＺ_３において、ボウル１の回転速度、材料の流速または回転投射器Ｐが取り付けられる多軸ロボットアームの動作などの外部パラメータの小さな変更が、ボウル１周辺のエア速度を大きく変更し、衝突幅Ｗ５０を不規則に変化させる。

ボウル１中心でエア射出を伴う非ロバスト性ゾーンＺ_３は、比較的小さな衝突幅Ｗ５０の変化を表す。一方、ボウル１の中心にエア射出を伴わないロバスト性ゾーンＺ_０は、より大きな衝突幅Ｗ５０の変化を表す。従って、ボウル１の中心へのエア射出を伴う本発明における回転式投射器Ｐは、非ロバスト性ゾーンＺ_０の振幅を低減させ、それを非ロバスト性ゾーンＺ_３まで戻すことが可能である。この振幅の低減は、約２００ｍｍの直径Ｗ５０の変化を示すゾーンＺ_０−Ｚ_３によって図８に反映されている。

結果として、曲線Ｃ_３をたどる衝突幅Ｗ５０の変化は、より小さく、リティンティング（retinting）層としてコーティング材を塗布することを可能にし、既に塗布されたベース層上に微細層を積層する。リティンティングは、スカートエア流速が比較的低く、かつ、ボウルの回転速度が比較的高い塗布である。

また、回転式投射器Ｐの回転を利用する方法を最適化することが可能である。そのためには、衝突幅Ｗ５０がロバスト性であるところの曲線Ｃ_０およびＣ_３の全ての領域を有効に使う必要がある。

図８の例では、スカートエア流速が数ＮＬ／分〜６００ＮＬ／分に上がる際に、先ず、ボウル１の中心にエアを射出せずにコーティング材をスプレーして、ポイント５１まで曲線Ｃ_０をたどる必要がある。次いで、多少のエア流をボウル１の中心内に射出することが好ましい。曲線Ｃ_３のロバスト性ゾーンが開始するポイント５２にそれ自体を置くことが好ましい。
次いで、ボウル１の中心でのエア射出を維持しつつ、ポイント５３まで曲線Ｃ_３をたどる必要がある。次いで、同じ順序で、スカートエア流を増加すると、ポイント５３から曲線Ｃ_３をたどり続けることが可能である。

または、スカートエア流を増加すると、ポイント５４からボウ曲線Ｃ_０をたどる、つまり、ボウル１の中央領域内にエアを射出することを阻害することが可能である。従って、ボウル１内のエア流を、順序立てられたモード、連続モード、すなわち、定数でのモード、または可変モードで射出することが可能である。

この曲線Ｃ_０およびＣ_３のロバスト性ゾーンの最大かつ並列した利用は、ポイント５１および５４に対応する流速間で曲線Ｃ_３よりむしろ曲線Ｃ_０をたどることによって、スカートエア流の消費を最小化することを可能にする。

図３は、ボウル１が図２のボウル１と同一である、本発明の第２実施形態を示す。ボウル１の説明は図２に対して上記されており、図３に示すボウル１に転用される。回転式投射器Ｐの構成部品と類似するまたは一致する図３の回転式投射器の構成部品には、１００が足された同一の符号が付せられる。従って、下流セクション１２２によって示される導管、エアパイプ１２０、および管１２１が画定される。

図３に部分的に示す回転式投射器は、コーティング材をボウル１に供給する手段と、ボウル１の中心にエアを射出する手段に対するコーティング材をボウル１に供給する手段の位置にとおいて、図２の回転式投射器と異なる。

導管１２２の下流セクションは、導管２４の下流セクション２２のエアパイプ２０と同一のエアパイプ１２０を含む。
特に、エアパイプ１２０は、軸Ｘ_１と同軸である。従って、エアパイプ１２０およびエア分配器３０を具備するエア射出手段３は、図１に示すエア射出手段３と同一である。

特に、エアパイプ１２０から出るエアは、エア分配器３０と共有される共用チャンバ３１を、このエア分配器の上流側に形成された開口３５を通過する。

下流セクション１２２は、コーティング材の供給手段が、エアパイプ１２０の周りに軸Ｘ_１と同軸に延在する管形状を有する管を備える一方、管２１は、軸Ｘ_１に対して偏心した１つの孔である点で、導管２４の下流セクション２２と異なる。管１２１の管形状が、エア分配器３０の周囲と、エア分配器３０の上流面３３と導管１２２の下流面１２３とを分離する空間内と、に均等にコーティング材を分配することを可能にする。

または、管１２１は、図２について上述したように、エアパイプつまり回転軸に平行に、かつ導管と偏心して延在する孔を有することができる。

図４は、本発明の第３実施形態におけるボウル１０１を図示し、導管の下流セクション１２２は図３の下流セクション１２２と同一であり、ボウル１０１はボウル１に類似する。従って、図３に対して上述されたボウル１および下流セクション１２２の説明は、下記の違いを考慮した上で、図４のボウル１０１および下流セクション１２２に転用され得る。回転式投射器Ｐの構成部品に類似するまたは一致する図４の回転式投射器の構成部品には、１００が足された同一の符号が付せられる。従って、エア分配器１３０、共用チャンバ１３１、経路１３２、１３４、１３６および１３８、共用チャンバ１３１に繋がる開口１３５、下流側軸面１３７、および、外面１３０．１が画定される。

ボウル１０１は、エア分配器１３０の形状および経路の数がエア分配器３０と異なる点でボウル１とは異なる。それ以外のエア分配器１３０の特徴、特に、上流面１３３および外面１３０．１は、エア分配器３０のそれぞれの特徴と同一である。

下流セクション１２２のエアパイプ１２０およびエア分配器は、共にボウル１０１の中央領域内にエアを射出する手段１０３を形成し、その流面１１の半径方向内側に位置する。

先ず、エア分配器１３０は、その下流側軸面１３７は湾曲した凸面であり、この場合では球の一部の形状であるのに対して、下流側軸面３７の場合は平坦である点で異なる。エア分配器の１３０の形状は、エア分配器で取得できる分配からは異なるエア分配を実行することを可能にし、このことが所望される塗布に応じて役立つことがわかっている。図示しない代替案では、エア分配器３０の下流側軸面が湾曲した凹面、すなわち、へこんでいる場合がある。

また、エア分配器１３０は、エア分配器３０より多くの経路１３２、１３４、１３６および１３８を含む。経路１３２、１３４、１３６および１３８の分配は、図２に対して説明した経路３２、３４および３６の分配と同様である。

図５は、本発明の第４の実施形態におけるボウル２０１を図示し、導管の下流セクション２２２は図３の下流セクション１２２と同一である。図３に対して上述されたボウル１および導管１２２の説明は、下記の違いを考慮した上で、図５のボウル２０１および下流セクション２２２に転用できる。回転式投射器Ｐの構成部品と類似するまたは一致する図５の回転式投射器の構成部品には、２００が加えられた同一の符号が付させられる。従って、流面２１１、エッジ２１２、外面２１３、エア分配器２３０、共用チャンバ２３１、経路２３２および２３４、共用チャンバ２３１に繋がる開口２３５、下流側軸面２３７、外面２３０．１、ならびに、下流セクション２２２のエアパイプ２２０およびエア分配器２３０で形成せれる中央領域２１１．３およびエア射出手段２０３が、画定される。

流面２１１、エッジ２１２および外面２１３は、流面１１、エッジ１２および外面１３にそれぞれ一致する。ボウル２０１は、エア分配器２３０の経路の構造および数でボウル１と異なる。つまり、経路２３２および２３４は、下流側軸面２３７に対して突出するエア分配器２３０の下流部分２３９内に機械加工される。従って、下流側軸面２３７は、平面の頂部と突出する先細部分とで構成されるので、部分的に平面である。共用チャンバ２３１は、この突出部分まで延在する。これにより、下流側軸面２３７の大きな平面部分は、経路２３２および２３４を含まない。

セクション２２２の下流端は、半径方向の遊びを有する開口２３５を通って、共用チャンバ２３１を貫通し、エア分配器内にペイントが上がってくることを制限する負荷損を局所的に生じるバッフルを形成する。エア分配器２３０と共用チャンバ２３１の半径方向外側面との間でペイントが上がってくることを防止する目的として、上流軸面２３５．２には、開口２３５および共用チャンバ２３１に半径方向外側で隣接する、先細のリムまたはビーズ２３５．１が設けられる。

それ以外のエア分配器２３０の特徴、特に、エア分配器２３０の外面２３０．１が先細の形状を有する点は、エア分配器３０および１３０の特徴それぞれに一致する。

エア分配器２３０は、中央領域２１１．３の中心において、エア分配器３０または１３０でなされるより局所的なエア分配を実行することを可能にする。

図６は、本発明の第５の実施形態におけるボウル３０１を図示する。図１に対して上述されたボウル１および導管２４、特にその下流セクション２２の説明は、下記の違いを考慮した上で、図６におけるボウル３０１および下流セクション３２２辺りの導管に転用できる。回転式投射器Ｐの構成部品に対応する図６の回転式投射器の構成部品には、３００を足した同一の符号が付せられる。従って、流面３１１、上流部３１１．１および下流部３１１．２、中央領域３１１．３、エッジ３１２、外面３１３、エア分配器３３０、共用チャンバ３３１、ならびに、経路３３２おおび３３４が画定される。

エア分配器３３０は、ボウル２０１の経路２３２、２３４に類似する経路３３２、３３４を有する。エア分配器３３０は、エア分配器がボウル３０１から取り外され、回転式投射器の固定された本体に固定される点で、エア分配器３０、１３０および２３０とは異なる。反対に、エア分配器３０、１３０および２３０は、それぞれボウル１、１０１および２０１に固定され、エア分配器３０、１３０および２３０は回転式投射器Ｐの固定された本体に対して軸Ｘ_１、Ｘ_１０１およびＸ_２０１を中心に回転する結果となる。

下流セクション３２２のエアパイプ３２０と、エア分配器３３０とは、共に、流面３１１の半径方向内側に位置するボウル３０１の領域内にエアを射出する手段３０３を形成する。

図６に示す実施形態では、エア分配器３３０は、エアパイプ３２０の下流部分で作られる。実際には、エア分配器３３０は、下流セクション３２２の下流部分内に機械加工され、ボウル３０１の上流開口３１４を通り、ボウル３０１の半径方向中央部内に突起を形成する。従って、エア分配器３３０と下流セクション３２２とは一体である。または、エア分配器は、ねじ、接着、または同類物によって導管上に取り付けられ得る。

エアパイプ３２０と共用チャンバ３３１とは、別々に延在してなるものあり、開口３３５で連結しており、つまり、サブアセンブリ３２２−３３０の内部領域によって形成されている。従って、エアは開口３３５を通って共用チャンバ３３１内のエアパイプ３２０を貫通する。

ボウル３０１は、流面３１１の上流部３１１．１上のコーティング材を分配する機能を実行する分散器３４０をさらに含む。分散器３４０は、ボウル３０１に固定され、軸Ｘ_３０１を中心に回転する。分散器３４０は、上流部３１１．１でコーティング材の通路３１１．４を画定する外面３４０．１を有する。

経路３３２および３３４に加えて、エア分配器３３０は横断経路３３３を含む。横断経路３３３は、半径方向に延在し、軸Ｘ_３０１の周囲に分配される。横断経路３３３を通過するエア流は、エア分配器３３０と分散器３４０との間に位置する環状隙間３３９に向かい、これにより、ペイントが隙間３３９内に流れない。上流軸面３３５．２の、ペイントがエア分配器３３０と分散器３４０との間に上がってくることを防ぐ端と同一端には、図５の実施形態のリム２３５．１に類似した先細のリムまたはビーズ３３５．１が設けられる。

ボウル３０１のエア射出手段は、隙間３３９を画定する穴を備え、なぜなら、エア分配器３３０は、前記穴を通してもエアを射出する。エア射出手段は、分散器３４０によって形成されるペイント供給手段とは異なる。

エア分配器３３０は、エア分配器３０、１３０および２３０によって生じる動的または回転式エア噴射とは反対に、静的なエア噴射を作り出することを可能にする。静的なエア噴射は、著しく直接的である利点を有し、動的噴射より比較的大きな局所的衝突を有する。

図７は、本発明の第６の実施形態におけるボウル８４図示する。図６に対して上述されたボウル３０１および導管の下流セクション３２２の説明は、下記の違いを考慮した上で、図７におけるボウル４０１と、その下流セクション４２２によって示す導管とに転用可能である。図６の回転式投射器の構成部品に類似するまたは一致する図７の回転式投射器の構成部品には、４００を足した同一の符号が付せられる。従って、流面４１１、エッジ４１２、外面４１３、エア分配器４３０、共用チャンバ４３１、経路４３２および４３４、共用チャンバ４３１に繋がる開口４３５、ならびに、エア分配器４３０が画定される。

下流セクション４２２のエアパイプ４２０と、エア分配器４３０とは、流面４１１の半径方向内側に位置するボウル４０１の所定領域内にのエアを射出する手段４０３を共に形成する。１つ（またはそれ以上）の管（図示せず）が、ボウル４０１にコーティング材が供給されることを可能にする。各管は、上述のような管２１、１２１、２２１または３２１に類似し得る、すなわち、直線で軸Ｘ_４０１に平行する、または、管状かつ軸Ｘ_４０１と同軸である。

エア分配器３３０とは違い、エア分配器４３０は、下流セクション４２２の端部に固定されるノズルを備える。より具体的には、エア分配器４３０は、下流端部がねじになったエアパイプ４２０にねじ込まれる管状上流部を含む。エア分配器４３０は、ねじで外せるノズルを有するので分解して洗浄し易い。または、ノズルは、フィンによって導管内に固定され得る。

エア分配器４３０は、ボウル４０１から分離し、回転式投射器の固定された本体に対して固定される。エア分配器４３０は、ボウル３０１の経路３３４に類似した経路４３４を有する。エア分配器４３０の下流部は、軸Ｘ_４０１に沿って開けられた経路４３４の中心で先細形状を有する。

隙間空間または遊びが、エア分配器４３０の先細面と下流セクション４２２の同場所にある端面との間に配置される。この隅間空間が、軸Ｘ_４０１を中心に薄層状経路４３２を形成する。

エアは、図７では符号４３７、４３８および４３９を有する３つが可視の複数の半径方向穴を介して経路４３２に到達する。半径方向穴４３７および４３８は、図７の面内に含まれる半径方向Ｙ_４０１において延在する。これらの半径方向穴４３７、４３８および４３９は、エア分配器４３０の管状上流部内に作られ、下流セクション４２２内に作られる管状経路４２８内に出現する。

これにより、エア分配器４３０を形成するノズルは、流面４１１内の半径方向に位置する領域内に薄層状のエア流を射出することを可能にする。

上述の実施形態、特に図１〜７にする実施形態は、本発明の全ての主要な利点、すわなち、ボウル下流の真空空間を克服し、コートされる物体上へのコーティング材の衝突の良好なロバスト性を取得し、かつ、ボウル部品の汚れを制限することを提供する。

別の図示しない代替案では、コーティング材の管およびエアパイプは、従来の固定手段を使用して組み立てられる２つの異なる部品に機械加工され得る。

また、ボウルの中心で射出されるエアは、窒素などの、コーティング材に対して無害で中性的な別のガスで置き換えられ得る。

全ての実施形態において、エアパイプ２０、１２０、２２０、３２０または４２０は、ボウル１、…４０１の回転軸Ｘ_１、…Ｘ_４０１を中心とし、エア分配器３０、１３０、２３０または４３０もまた前記軸を中心とする。従って、エアパイプとエア分配器との間のエア流は、この軸に沿って起こる。

全ての実施形態において、ボウルの流面１１または同等物のエア分配器３０または同等物は、上流部１１．１または同等物によって区切られる容積内に配置される。言い換えると、エア分配器３０または同等物は、ボウルの流面１１または同等物によって区切られる容積内に収まる。エア分配器のこの配置が、流面とボウルの中心との両方に向けてエアを効果的に分配することを可能にしており、特に、ボウルの中央領域内、または前記領域の下流のいかなる真空空間を克服することを可能にしている。従って、衝突のロバスト性と、積層量とが改善される。

Ｐ 回転式投射器
Ｔ 回転手段
１、１０１、２０１、３０１、４０１ スプレー部材
１１、２１１、３１１、４１１ 流面
１１．１、３１１．１ 上流部
１１．３、２１１．３ 中央領域
１１．４、３１１．４ 通路、空間
１２、２１２、３１２、４１２ エッジ
２ 固定された本体
２０、１２０、２２０、３２０、４２０ エアパイプ
２１、１２１、２２１、３２１ コーティング材を供給する手段、管
３、１０３、２０３、３０３、４０３ エアを射出する手段、エア射出手段
３０、１３０、２３０、３３０、４３０ エア分配器
３０．１、１３０．１、２３０．１ 外面
３２、３４、３６、１３２、１３４、１３６、２３２、２３４、２３６、３３２、３３４、４３２、４３４ 経路
３５、１３５、２３５、３３５、４３５ 開口
３７、１３７、２３７ 下流側軸面
Ｘ_１、Ｘ_１０１、Ｘ_２０１、Ｘ_３０１、Ｘ_４０１ 回転軸
Ｙ_１、Ｙ_４０１ 半径方向

Claims (16)

1. コーティング材の回転式投射器（Ｐ）であって、
   −固定された本体（２）；
   −コーティング材スプレー部材（１、１０１、２０１、３０１、４０１）；
   −回転軸（Ｘ_１、Ｘ_１０１、Ｘ_２０１、Ｘ_３０１、Ｘ_４０１）を中心にした前記スプレー部材（１、１０１、２０１、３０１、４０１）の回転手段（Ｔ）；
   −前記スプレー部材（１、１０１、２０１、３０１、４０１）にコーティング材を供給する手段（２１、１２１、３２１）；
   を備え、
   前記コーティング材スプレー部材（１、１０１、２０１、３０１、４０１）は、
   −前記コーティング材を受容する少なくとも１つの流面（１１、２１１、３１１、４１１）と、
   −前記コーティング材をスプレーするための少なくとも１つのエッジ（１２、２１２、３１２、４１２）であって、前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）と流体流通するエッジと、
   備え、
   当該回転式投射器（Ｐ）は、前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）と前記エッジ（１２、２１２、３１２、４１２）の上流とによって画定される空間内の半径方向（Ｙ_１、Ｙ_４０１）に位置する所定領域内にエアを射出する手段（３、１０３、２０３、３０３、４０３）をさらに備え、該エアを射出する手段（３、１０３、２０３、３０３、４０３）は、前記コーティング材を供給する手段（２１、１２１、３２１）から分離されており、
   前記エアを射出する手段（３、１０３、２０３、３０３、４０３）は、エア分配器を具備する前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）の中央領域（１１．３、２１１．３）内にエアを射出するための前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）の上流部（１１．１、３１１．１）内に半径方向（Ｙ_１、Ｙ_４０１）に、かつ、軸方向（Ｘ_１、Ｘ_４０１）に配置されることを特徴とする回転式投射器（Ｐ）。
2. 前記エアを射出する手段は、全てまたは一部のエアを前記流面に向けて配向するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の回転式投射器（Ｐ）。
3. 前記エア分配器（３３０、４３０）は、前記スプレー部材（３０１、４０１）から離間しており、また前記固定された本体に対して移動しないことを特徴とする請求項１に記載の回転式投射器（Ｐ）。
4. 前記エア分配器（４３０）は、前記エアを射出する手段および／または前記供給手段に取り外し可能に固定されたノズルを備えることを特徴とする請求項３に記載の回転式投射器（Ｐ）。
5. 前記エアを射出する手段（３、１０３、２０３、３０３、４０３）は、前記スプレー部材（１、１０１、２０１、３０１、４０１）上流に延在するエアパイプ（２０、１２０、３２０、４２０）を備え、前記エアパイプ（２０、１２０、３２０、４２０）の下流セクションは、前記回転軸（Ｘ_１、Ｘ_１０１、Ｘ_２０１、Ｘ_３０１、Ｘ_４０１）に実質的に平行かつ近接して延在し、前記下流セクションは、好ましくは、前記回転軸（Ｘ_１、Ｘ_１０１、Ｘ_２０１、Ｘ_３０１、Ｘ_４０１）と同軸であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転式投射器（Ｐ）。
6. 前記コーティング材を供給する手段（２１、３２１）は、その下流セクションが前記エアパイプ（２０、３２０）に概して平行に、かつ、前記回転軸（Ｘ_１、Ｘ_１０１、Ｘ_２０１、Ｘ_３０１）から離間して延在する管（２１、３２１）を備えることを特徴とする請求項５に記載の回転式投射器（Ｐ）。
7. 前記コーティング材を供給する手段（１２１）は、管状であり、かつ、前記エアパイプ（１２０）の周囲に延在する管（１２１）から成ることを特徴とする請求項５に記載の回転式投射器（Ｐ）。
8. 前記エア分配器（３３０）は、前記エアパイプ（３２０）の下流部分に作られることを特徴とする請求項３と、請求項６または７に記載の回転式投射器（Ｐ）。
9. 前記エア分配器（３０、１３０、２３０）は、前記スプレー部材（１、１０１、２３０）に固定されること特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転式投射器（Ｐ）。
10. 前記エア分配器（３０、１３０、２３０、３３０、４３０）は、エア流を受容するための前記エア分配器（３０、１３０、２３０、３３０、４３０）の上流に配置された少なくとも１つの開口（３５、１３５、２３５、３３５、４３５）と、前記開口（３５、１３５、２３５、３３５、４３５）の下流に延在する少なくとも１つの経路（３２、３４、３６、１３２、１３４、１３６、２３２、２３４、２３６、３３２、３３４、４３２、４３４）と、を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の回転式投射器（Ｐ）。
11. 前記エア分配器（３０、１３０、２３０、３３０、４３０）は、前記開口（３５）の下流で収束し、前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）に接する立体角より大きく、かつ２πステラジアン（ｓｒ）より小さい立体角において分配される複数の経路（３２、３４、３６、１３４、１３６、２３２、２３４、３３２、３３４、４３２、４３４）を有し、いくつかの前記経路（３２、３４、３６、１３４、１３６、２３２、２３４、３３２、３３４、４３２、４３４）は、前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）に向けて配向されていることを特徴とする請求項１０に記載の回転式投射器（Ｐ）。
12. 前記エア分配器（３０、２３０、３３０）の下流側軸面（３７、２３７）は完全にまたは部分的に平面であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の回転式投射器（Ｐ）。
13. 前記エア分配器（１３０）の下流側軸面（１３７）は、好ましくは球の一部の形状に湾曲していることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の回転式投射器（Ｐ）。
14. 前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）は、前記回転軸（Ｘ_１、Ｘ_１０１、Ｘ_２０１、Ｘ_３０１、Ｘ_４０１）に対して回転対称を有し、前記エア分配器（３０、１３０、２３０、３３０、４３０）は、前記回転軸（Ｘ_１、Ｘ_１０１、Ｘ_２０１、Ｘ_３０１、Ｘ_４０１）を中心に全体的に先細になった外面を有し、前記外面（３０．１、１３０．１、２３０．１）は、前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）と共に前記コーティング材の通路（１１．４、３１１．４）を画定することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の回転式投射器（Ｐ）。
15. コーティング材をスプレーする回転部材（１、２０１、３０１、４０１）であって、
    −前記コーティング材を供給する手段（２１、１２１、３２１）によって運ばれた前記コーティング材を受容するための少なくとも１つの流面（１１、２１１、３１１、４１１）と、
    −前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）と流体流通し、前記コーティング材をスプレーする少なくとも１つのエッジ（１２、２１２、３１２、４１２）と、
    を備え、
    当該回転部材（１、２０１、３０１、４０１）は、前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）と前記エッジ（１２、２１２、３１２、４１２）の上流とによって区切られた容積内で半径方向（Ｙ_１、Ｙ_４０１）に位置する所定領域内にエアを射出する手段（３、１０３、２０３、３０３、４０３）をさらに備え、
    前記エアを射出する手段（３、１０３、２０３、３０３、４０３）は、前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）の上流部（１１．１、３１１．１）内に配置され、前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）の中央領域（１１．３、２１１．３）内に半径方向（Ｙ_１、Ｙ_４０１）および軸方向（Ｘ_１、Ｘ_４０１）にエアを射出し、また、前記エア分配器は、前記回転部材と一体であることを特徴とする回転部材（１、２０１、３０１、４０１）。
16. 請求項１〜１４のいずれか一項に係る回転式投射器（Ｐ）を使用してコーティング材を投射する方法であって、
    −コーティング材を前記回転部材（１、１０１、２０１、３０１、４０１）に供給するステップと、
    −前記回転部材の前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）の上流部（１１．１、３１１．１）内に配置される前記エア分配器（３０、１３０、２３０、３３０、４３０）を使用して前記流面（１１、２１１、３１１、４１１）によって区切られた容積内で半径方向（Ｙ_１、Ｙ_４０１）に位置する所定領域内にエアを射出するステップと、
    −前記エアを射出する手段（３、１０３、２０３、３０３、４０３）内に流れる１つ以上のエア流を、連続、可変、または直接モードのうち、選択するステップと、
    を備えるコーティング材を投射する方法。

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