JP2013066893A - インデックス付きバルブを備える塗装材料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業から作業へガス又は混合ガスの流量を再現することができるスプレーガンを提供する。
【解決手段】塗装材料供給装置の通路を通るガス又は混合ガスの流れを制御するバルブが、第１と第２のバルブ部分を備える。第１のバルブ部分は、通路を通る流れを調節するために第２のバルブ部分に関して選択的に調節可能である。第１と第２のバルブ部分のうちの１方は、第１の係合部品を備え、また、第１と第２のバルブ部分のうちの他方は、第２の係合部品を備える。第１と第２の係合部品の係合は、第１と第２のバルブ部分の相対的な位置関係を指し示す。
【選択図】図２

Description

本発明は、塗装材料供給装置（以下スプレーガンともいう）の制御に関する。スプレーガンのエアキャップに流れる、図形を描く空気の流れを制御するバルブが開示されている。しかし、他の応用もまた、有用であると考えられる。

様々なタイプの手動及び自動スプレーガンが知られている。例えば、以下の米国特許及び出願公開、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、特許文献１７、特許文献１８、特許文献１９、特許文献２０、特許文献２１、特許文献２２、特許文献２３、特許文献２４、特許文献２５、特許文献２６、特許文献２７、特許文献２８、特許文献２９、特許文献３０、特許文献３１、特許文献３２、特許文献３３、特許文献３４、特許文献３５、特許文献３６、特許文献３７、特許文献３８、特許文献３９、特許文献４０、特許文献４１、特許文献４２、特許文献４３、特許文献４４、特許文献４５、特許文献４６、特許文献４７、特許文献４８、特許文献４９、特許文献５０、特許文献５１、特許文献５２、特許文献５３、特許文献５４、特許文献５５、特許文献５６、特許文献５７、特許文献５８、特許文献５９、特許文献６０、特許文献６１、特許文献６２、特許文献６３、特許文献６４、特許文献６５、特許文献６６、特許文献６７、特許文献６８、特許文献６９、特許文献７０、特許文献７１、特許文献７２、特許文献７３、特許文献７４、特許文献７５、特許文献７６、特許文献７７、特許文献７８、特許文献７９、特許文献８０、特許文献８１、特許文献８２、特許文献８３、特許文献８４、特許文献８５、特許文献８６、特許文献８７、特許文献８８、特許文献８９、特許文献９０、特許文献９１、特許文献９２、特許文献９３、特許文献９４、特許文献９５、特許文献９６、特許文献９７に、手動スプレーガンが図示され、説明されている。

これらの特許文献の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。以上の特許文献は、関連する技術を全て調査したことを示す意図ではなく、以上の特許文献以外の関連技術がないことを示す意図ではなく、以上の特許文献が特許性に対する資料であることを示す意図でもない。また、そのようなことを示すことを暗示するものでもない。

US 2003/0006322 US 6,712,292 US 6,698,670 US 6,669,112 US 6,572,029 US 6,460,787 US 6,402,058 US RE36,378 US 6,276,616 US 6,189,809 US 6,179,223 US 5,836,517 US 5,829,679 US 5,803,313 US RE35,769 US 5,639,027 US 5,618,001 US 5,582,350 US 5,553,788 US 5,400,971 US 5,395,054 US D349,559 US 5,351,887 US 5,332,159 US 5,332,156 US 5,330,108 US 5,303,865 US 5,299,740 US 5,289,974 US 5,284,301 US 5,284,299 US 5,236,129 US 5,209,405 US 5,209,365 US 5,178,330 US 5,119,992 US 5,118,080 US 5,180,104 US D325,241 US 5,090,623 US 5,074,466 US 5,064,119 US 5,054,687 US D318,712 US 5,022,590 US 4,993,645 US 4,934,607 US 4,934,603 US 4,927,079 US 4,911,367 US D305,453 US D305,452 US D305,057 US D303,139 US 4,844,342 US 4,770,117 US 4,760,962 US 4,759,502 US 4,747,546 US 4,702,420 US 4,613,082 US 4,606,501 US D287,266 US 4,537,357 US 4,529,131 US 4,513,913 US 4,483,483 US 4,453,670 US 4,437,614 US 4,433,812 US 4,401,268 US 4,361,283 US D270,368 US D270,367 US D270,180 US D270,179 US RE30,968 US 4,331,298 US 4,248,386 US 4,214,709 US 4,174,071 US 4,174,070 US 4,169,545 US 4,165,022 US D252,097 US 4,133,483 US 4,116,364 US 4,114,564 US 4,105,164 US 4,081,904 US 4,037,561 US 4,030,857 US 4,002,777 US 4,001,935 US 3,990,609 US 3,964,683 US 3,940,061

様々なタイプのスプレーガンは、塗装材料の流れが通って供給される、オリフィス、又はノズルと、ガス又は混合ガス、普通は圧縮空気、の流れが選択された圧力及び流量で供給され、塗装材料の流れの噴霧を助け、噴霧された塗装材料の微粒子の集まりを成形するノズルに隣接した１以上のオリフィスとを備える。現在利用できるスプレーガンは、普通、ガス流れの流量を調節するバルブを有するが、このようなバルブは、普通、塗装される物体の上に噴霧された塗装材料の微粒子によって形成されるパターンの形状を見る以外に、作業者に対してガス流れの流量のフィードバックを与えない。作業から作業へガス又は混合ガスの流量を再現することができれば、所望のパターンの複製を容易にする上で有用である。

本発明により、塗装材料供給装置の流路を通るガス又は混合ガスの流れを制御するバルブは、第１と第２のバルブ部分を備える。第１のバルブ部分は、流路を通る流れを調節するために、第２のバルブ部分に関して選択的に調節することができる。第１と第２のバルブ部分のうちの一方は、第１の係合部品を有し、第１と第２のバルブ部分のうちの他方は、第２の係合部品を有する。第１と第２の係合部品の係合は、第１と第２のバルブ部分の相対位置を示す。

実施例では、バルブは、塗装材料供給装置に組み込まれ、塗装材料が通って供給される第１のオリフィスと、第１のオリフィスに隣接し、ガス又は混合ガスが通って供給される第２のオリフィスとが備えられる。

実施例では、第２のオリフィスには、塗装材料微粒子の噴霧の上に供給され、噴霧の成形を助ける、ガス又は混合ガスが通るオリフィスが備えられる。

実施例では、第１のバルブ部分は、弁棒を備え、第２のバルブ部分は、弁体を備える。弁棒は、第１のねじを備え、弁体は、第２のねじを備える。第１と第２のねじは係合して、弁棒が弁体に関して調節できるようにする。

実施例では、弁棒は、その外側端部に制御ノブを備える。制御ノブは、バルブを調節するために制御ノブを掴むのを容易にするようにされている。

実施例では、第１と第２の係合部品が、ノッチと、引っ込むことができるようにノッチの中に押し込まれるボールとを備える。

実施例では、ノッチは、弁棒の上に形成され、ボールは、弁体の上に備えられる。

実施例では、弁棒は、一部が略球体の形状の先端部を備える。通路は略円形の断面部分を有する。一部が略球体の形状の先端部及び略円形の断面部分は、おおむね同じ曲率半径を有する。弁棒は、第１と第２のバルブ部分の相対位置を調節するために弁棒がその周りを回される軸を有する。略円形の断面部分は中心を有する。軸はこの中心を通る。

本発明は、以下の詳細説明と、本発明を示す添付図を参照することにより、最もよく理解されるであろう。

本発明により構成されたバルブを組み込んだスプレーガンの部分断面を示す側面立面図である。 本発明により構成されたバルブを組み込んだスプレーガンの部分断面を示す側面立面図であるが、図１ａとは同一縮尺ではない。 図１ａと図１ｂに示されたスプレーガンの端部の詳細立面図である。 図２の切断線３−３に略沿った、図２の詳細断面図である。 図２と図３に示す部品の端部の詳細立面図である。 図４の切断線５−５に略沿った、図４に示す部品の断面図である。 図５の切断線６−６に略沿った、図４と図５に示す部品の断面図である。 図２と図３に示す構造の部分組み立ての、端部の詳細立面図である。 図７の切断線８−８に略沿った、図７に示す部分組み立ての断面図である。 図８の切断線９−９に略沿った、図７と図８に示す部分組み立ての部分断面図である。 図８に示す部分組立の部品を示す図である。 図１０の切断線１１−１１に略沿った、図１０に示す部品の部分断面図である。

図１ａ及び図１ｂを参照すると、スプレーガン１８は、ノズル２４を収容するスプレーガン本体２０を備える。ノズル２４は、スプレーガン本体２０の前端部に配置され、前端開口部２６から流動性塗料（以下ペイントともいう）を供給する。エアキャップ２８は、スプレーガン本体２０の前端部に、保持リング３０によって取り付けられる。エアキャップ２８は、中央の噴霧エアオリフィス３２と、中央の噴霧エアオリフィス３２を取り囲む、複数の噴霧エアオリフィス３４とを備える。これらのオリフィスは、圧縮空気の供給部に結合された隙間３６と連通している。成形エアオリフィス３８は、エアキャップ２８の直径方向の互いに反対の側から前方に延びる突出し部４０の上に備えられる。成形エアオリフィス３８は、圧縮空気の供給部に結合された成形エア供給隙間４２と連通する。成形エアオリフィス３８は、ノズル２４から流出し噴霧エアオリフィス３２、３４によって噴霧されるペイントの、スプレーパターンを成形するエアを供給する。

スプレーガン１８は、略円錐状に形成された前端部４６を有するバルブ本体を含むバルブを備え、略円錐状に形成された前端部４６は、ノズル２４の前部の内壁によって形成される、相補的に形成された弁座４８と協働する。針状の電極５０が、バルブ本体４４から前方に突き出し、バルブ本体４４を通る後方延長部を介して高電圧源５２の端子に結合され、それによって、塗装材料の微粒子が、ノズル２４の近傍を離れる際に荷電される。スプレーガン本体２０、ノズル２４、エアキャップ２８、及びバルブ本体４４は、実施例では、例えば、化学的に不活性な、電気的に非伝導性の樹脂又はポリマー、例えば、アセタール樹脂又はポリエチルエチルケトンの銘柄であるデルリン（登録商標）又はアセトロン（登録商標）、で形成される。実施例の電極５０は、金属製である。

成形エア制御バルブ６０は、成形エアが隙間４２に供給される通路６２の、成形エア供給隙間４２の後方に配置される。バルブ６０は、略部分球体の形状の先端部６６を有する弁棒６４を備える。弁棒６４は、弁棒保持ナット又は弁体６８にねじ込まれ、弁体６８にｅリング７０によって把持され、ｅリング７０は、弁棒６４に設けられた溝７２にぱちんと嵌め込まれる。弁体６８はまた、その外周面にねじが切られ、組み立てられた成形エア制御バルブ６０を、この目的のためにスプレーガン１８に設けられた通路にねじ込むことができ、また、制御バルブ６０をスプレーガン１８にねじ込む際の補助をするために、直径方向互いに反対側に平坦部７３を備える。適切なＯリングシール７５が、弁棒６４と弁体６８との間に備えられ、これら２つの部材を漏れからシールし、また、バルブ６０とスプレーガン本体２０との間に備えられ、バルブ６０を本体２０の中にシールする。

先端部６６の部分球体形状は、通路６２の領域の半径と等しい半径を有し、先端部６６は、弁棒６４が弁棒６４の軸の軸方向に通路６２の中に入って調節される際に、通路６２の中に突き出す。弁棒６４が弁体６８の中にねじ込まれ、また、弁体６８から引き出される場合に、弁棒６４がその周りを回る軸は、先端部６６の近傍の通路６２の円形断面領域の中心を含む。この形状は、先端部６６が通路６２の中に完全に突き出した場合に、バルブ６０が、通路６２を通ってオリフィス３８に流れる成形エアの流れを略完全に遮断することを可能にする。

バルブ本体６８は、１又は２の、実施例では２の、直径方向に互いに反対側の、半径方向に延びる穴７４を備える。各穴７４は、半径方向内側の弁棒６４に隣接する端部で、弁座７６を備える。弁座７６は、同じ個数の、実施例では２つの、戻り止めのボール８０を確実に止める停止部を有する。各ボールは、弁座７６に対してばね８２で付勢されている。弁棒６４は、多数の、実施例では８つの、円周上等しい角度で配置され軸方向に延びる溝又はノッチ８４を備え、そこにばね８２で付勢したボール８０が、溝又はノッチ８４のうちの１つが各ボール８０の下になるように弁棒６４が回る場合に、ぱちんと嵌り込む。弁棒６４は、その外側端部に制御ノブ８６を更に備える。制御ノブ８６には、作業者が、例えば親指と人差し指との間でバルブ６０を調節する制御ノブ８６を握るのを容易にするために、扇形溝８８が付けられ、ぎざぎざが付けられ、さもなければ織り目模様が付けられている。

作業者は、戻り止めボール８０がそれぞれの溝又はノッチ８４に中にぱちんと嵌り込むのを感じ、及び／又は嵌り込む音を聞いて、それぞれの溝又はノッチ８４の中に嵌り込む戻り止めボール８０の感覚を受け取る。作業者は、このようにして、ファンエアが供給されないバルブ６０の位置から、噴霧された塗装材料微粒子の集まりの所望のファン形状又はパターンに対応するカチッという音の数まで、「カチッ」という音を数えることができる。一旦このカチッという音の数が感知されたならば、作業者は、回転ノブ８６を回すのをやめ、塗装作業を始めることができる。

圧縮されたガス又は混合ガスの供給源は、トリガー９０で操作されるバルブ９２によって制御される通路に、スプレーガン１８の前方へ、隙間３６まで供給され、バルブ９２を通るか、又は独立に、通路６２へ供給される。いずれにせよ、通路６２は、分離したバルブ６０によって制御される。バルブ６０は、ノブ８６の位置によって制御される。バルブ６０は、エアキャップ２８の突出し部４０の上の成形エアオリフィス３８への、成形エアの流れを制御する。弁棒６４の外径は、ノッチ、溝等８４を備える。弁体６８は、ばね８２で付勢したボール等８０を備え、ボール等８０は、ボール８０の下のノッチ、溝等８４に引っ込むことができるように押し付けられる。作業者にバルブ６０の調節の表示を与える、インデックスのついたファンエア調節バルブ６０が、このように提供される。作業者は、その表示を使用してバルブ６０を調節し、所望のファンエアの流量を得ることができる。作業者は、閉じたバルブ６０を調節し、バルブ６０が閉じるまでカチッという音を数えて、一旦所望の流量を確立する。作業者は、次に、供給される塗料に同一の噴霧パターンを与えることが望まれる、同一の塗装作業、又はその後の塗装作業において、バルブ６０を同じ数のカチッという音だけ開くことによって、この調節を再現することができる。

実施例では、弁棒６４は、化学的に不活性で、電気的に非伝導性の、樹脂又はポリマー、例えば、トルロン（登録商標）４２０３ポリアミドイミドでできている。実施例では、弁棒保持ナット又は弁体６８及びばね８２保持プラグは、アルミニウム製か、又は化学的に不活性の、電気的に非伝導性の、樹脂又はポリマー、例えば３０％カーボンファイバー充填のトルロン（登録商標）７１３０ポリアミドイミドでできている。戻り止めボール８０及びばね８２は、実施例では、ステンレス鋼製である。

Claims (16)

1. インデックス付きバルブを備える塗装材料供給装置であって、
   前記バルブが、
   前記塗装材料供給装置の通路を通るガス又は混合ガスの流れを制御するバルブであって、
   前記バルブが、第１と第２のバルブ部分を備え、
   第１のバルブ部分が、通路を通る流れを調節するために第２のバルブ部分に関して選択的に調節可能であり、
   第１と第２のバルブ部分のうちの１方が、第１の係合部品を備え、第１と第２のバルブ部分のうちの他方が、第２の係合部品を備え、
   第１と第２の係合部品の係合が、第１と第２のバルブ部分の相対的な位置を指し示し、作業者が、前記第１と第２のバルブ部分の相対的な位置を知ることができる、
   インデックス付きバルブを備える塗装材料供給装置。
2. 第１のバルブ部分が、弁棒を備え、第２のバルブ部分が、弁体を備え、
   前記弁棒が、第１のねじを備え、前記弁体が第２のねじを備え、
   前記第１と第２のねじが係合して、前記弁棒を前記弁体に関して調節することができる、請求項１に記載の塗装材料供給装置。
3. 前記第１と第２の係合部品が、ノッチと、引っ込むことができるように前記ノッチに押付けられるボールとを備える、請求項２に記載の塗装材料供給装置。
4. 前記ノッチが、前記弁棒の上に備えられ、前記ボールが、前記弁体の上に備えられる、請求項３に記載の塗装材料供給装置。
5. 前記第１と第２の係合部品が、ノッチと、引っ込むことができるように前記ノッチに押付けられるボールとを備える、請求項１に記載の塗装材料供給装置。
6. 前記ノッチが、前記弁棒の上に備えられ、前記ボールが、前記弁体の上に備えられる、請求項５に記載の塗装材料供給装置。
7. 第１のバルブ部分が、略部分球体形状の先端部を含む弁棒と、
   略円形断面部分を含む通路とを備え、
   前記略部分球体形状の先端部と略円形断面部分とが、略同一の曲率半径を有し、
   前記弁棒が、第１と第２のバルブ部分の相対位置を調節するために回転される軸を有し、
   前記略円形断面部分が、中心を有し、
   前記軸が、前記中心を通る、請求項１に記載の塗装材料供給装置。
8. 塗装材料が供給される、第１のオリフィスと、
   ガス又は混合ガスが供給される、第１のオリフィスに隣接する第２のオリフィスと、
   ガス又は混合ガスを、ガス又は混合ガスの供給源から第２のオリフィスへ連結する通路と、
   前記通路を通るガス又は混合ガスの流れを制御するバルブとを備え、
   前記バルブが、第１と第２のバルブ部分を含み、
   前記第１と第２のバルブ部分が、前記通路を通る流れを調節するために、選択的に相対的な調節をすることができ、
   前記第１と第２のバルブ部分のうちの一方が、第１の係合部品を備え、前記第１と第２のバルブ部分のうちの他方が、第２の係合部品を備え、
   前記第１と第２の係合部品の係合が、前記第１と第２のバルブ部分の相対位置を指し示し、作業者が、前記第１と第２のバルブ部分の相対的な位置を知ることができる、塗装材料供給装置。
9. 前記第２のオリフィスが、供給される塗装材料微粒子の噴霧の成形を助けるために、前記噴霧にガス又は混合ガスを供給するオリフィスを備える、請求項８に記載の塗装材料供給装置。
10. 前記通路が、略円形の断面部分と、
    略部分球体形状の先端部を有する弁棒を含むバルブ部分とを備え、
    前記略部分球体形状の先端部と略円形の断面部分が、略同一の曲率半径を有し、
    前記弁棒が、前記第１と第２のバルブ部分の相対位置を調節するために回転される軸を有し、
    前記略円形の断面部分が中心を有し、前記軸が、前記中心を通る、請求項８に記載の塗装材料供給装置。
11. 前記第１のバルブ部分が、弁棒を備え、前記第２のバルブ部分が、弁体を備え、
    前記弁棒が第１のねじを備え、前記弁体が第２のねじを備え、
    前記第１と第２のねじが係合し、前記弁棒が前記弁体に関して調整することができるようにする、請求項８に記載の塗装材料供給装置。
12. 前記弁棒が、その外側端部に制御ノブを備え、
    前記制御ノブが、前記バルブを調節する制御ノブを掴むことを容易にするように形成された、請求項１１に記載の塗装材料供給装置。
13. 前記第１と第２の係合部品が、ノッチと、引っ込むよことができるように前記ノッチに押付けられたボールとを備える、請求項１１に記載の塗装材料供給装置。
14. 前記ノッチが、前記弁棒に設けられ、前記ボールが、前記弁体に備えられた、請求項１３に記載の塗装材料供給装置。
15. 前記第１と第２の係合部品が、ノッチと、引っ込むよことができるように前記ノッチに押付けられたボールとを備える、請求項８に記載の塗装材料供給装置。
16. 前記ノッチが、前記弁棒に設けられ、前記ボールが、前記弁体に備えられた、請求項１５に記載の塗装材料供給装置。

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