JP2021087946A - コーティング製品のための静電回転プロジェクター、このようなプロジェクターを備えるスプレー設備及びこのようなプロジェクターを使用するコーティング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コーティング製品のための静電回転プロジェクター、このようなプロジェクターを備えるスプレー設備及びこのようなプロジェクターを使用するコーティング方法を提供すること。【解決手段】コーティング製品のための静電回転スプレーは、スプレーカップ、ボディー（１０２）、及びボディーにおいて組み立てられ、ボディーによって画定された回転の軸（Ａ１００）に対してスプレーカップを回転させるように構成された駆動タービンを備える。スプレーはまた、ボディーに取り付けられるリング（１６０）に組み立てられた、スプレーカップによってスプレーされるコーティング製品を帯電させるための電極（１４０）、及びカップの周りに空気を排出するためのスカート（１２４）を備える。加圧空気流回路（Ｆ３）によって加圧空気を供給される環状スリット（２３２）は、リング（１６０）とスカート（１２４）との間で半径方向に画定され、環状スリット（２３２）の出口（２３４）はスプレーの前方に配向されている。【選択図】図５

Description

本発明は、コーティング製品のための静電回転スプレーに関するものであり、前記スプレーはスプレーカップと、ボディーと、ボディーによって画定される軸に対してスプレーカップを回転させるように構成された、このボディーにおいて組み立てられたタービンとを備える。

スプレーのボディーに位置し、高電圧にされた電極を使用して、コロナ効果によって、スプレーカップのスプレーエッジを出るコーティング製品を帯電させることは公知である。従来は、こうして設計されるスプレーは、容易にアクセスしやすい表面、例えば自動車のボディーの外側表面をコーティングするために使用される。

米国特許第２００４／０２５５８４９号明細書から、静電回転スプレーのボディーの外部に固定されたリングの内部に、電極及び抵抗を組み立てることは公知である。このリングの前方に位置するスプレーのボディーの部分は汚れる傾向があり、従って通常の洗浄操作を行わなければならず、このようなスプレーを備えるスプレー設備の操作における比較的長い中断をもたらす。従って、このことは、この方法によって備え付けられる設備の有効な使用期間を制限する。

物体の内側表面、例えば自動車のボディーの内側表面をコーティングするのに使用されるスプレーが高度に「オーバースプレー（ｏｖｅｒｓｐｒａｙ）」されるとき、これらの現象はさらにより有意である。従って、これらのスプレーは、特にこれらの電極において急速に汚れる傾向がある。

同様の問題は、米国特許第２０１８／１４１０６２号明細書及び特表平０６−１３４３５３号公報から公知である機器の場合も起こる。

本発明は、より詳細には、内側表面をコーティングすることができる、及び設備の操作を中断する間に従来技術の静電スプレーより少ない洗浄の必要性を有する、コーティング製品のための新規の静電スプレーを提案することによって、これらの難点を解決することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、コーティング製品のための静電回転スプレーであって、
スプレーカップ；
ボディー；
ボディーにおいて組み立てられ、ボディーによって画定される回転の軸に対してスプレーカップを回転させるように構成された駆動タービン；
スプレーカップによってスプレーされるコーティング製品を帯電させるための電極であって、ボディーに取り付けられるリング上に組み立てられていて、電極のそれぞれが抵抗を通して電圧を供給される電極；
カップの周りに空気を排出するためのスカート
を備えるスプレーに関する。

本発明によれば、加圧空気流回路によって加圧空気を供給される環状スリットは、リングとスカートとの間で半径方向に画定され、その出口はスプレーの前方に配向されている。

本発明によれば、環状スリットの出口は、リング及び異なる電極の前方に位置するスプレーの部分に空気流を配向することを可能とする。好ましくは、この空気流は、スプレーが動作しているときに連続的に流れて、スプレーの外側表面、特にスカートの外側表面の上を吹き流れて、この表面へのコーティング製品の堆積を妨げるか、又は非常に制限する。従って、公知のスプレーを用いる場合よりも、スプレーはより汚れにくくなり、洗浄操作を時間外により拡張することができる。

有利であるが任意選択である本発明の態様によれば、このようなスプレーは以下の特徴：
環状スリットが、スカートの空気出口オリフィスに対して、後方に向かって、回転の軸に沿って、軸方向にずれていること；
環状スリットが、回転の軸に沿って電極のチップの付近に位置すること；
環状スリットに向かう加圧空気流回路が、ボディーとスカートとの間に、又はリングとスカートとの間に画定される少なくとも１つのチャンバーを備えること；
チャンバーが、スカートの後方リムの周りにバッフルを形成しているか、及び／又はスカートとボディーとの間で圧縮されたシールによって、特に前方に画定されること；
加圧空気流回路が、ボディーに及び／又はスカートに配置された及び回転の軸の周りに分布した導管、並びにスカートとリングとの間に画定される環状ギャップを備え、環状ギャップの半径方向の厚さが、導管のうち１つの断面の最小の寸法より厳密に小さいこと；
導管が、環状の空気分配チャンバーに現れていて、その環状スリットがスカートの周りに出口を構成していること；
導管が、環状の空気分配チャンバーの壁に配向されていること；
環状スリットの厚さが、回転の軸に対して半径方向に測定して、この軸の周りで一定であり、０．２５〜２ｍｍの、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの、好ましくはまた１ｍｍに等しい値を有すること；
リングの内側半径方向の表面が、環状スリットにおいて円錐台状であり、一方でスカートの外側半径方向の表面が、環状スリットにおいて円錐台状であり、環状スリットにおけるリングの内側半径方向の表面の半円錐角が、環状スリットにおけるスカートの外側半径方向の表面の半円錐角と等しいこと；
それぞれの電極が抵抗を通して高電圧を供給され、抵抗が、リングの外部に軸方向に延在し、電極と反対の抵抗の端部で、回転の軸に平行な動作によって、スプレーのボディーに設けられた、対応する形状の第二のプラグに接する第一の電気的な接続プラグを備えていて、リングが、ボディーに組み立てられかつ接続されるように構成されるか、又はボディーから取り外されかつ離されるように構成されていて、一方で電極及び抵抗を備えていること
のうち１つ又は複数を組み込んでいて、任意の技術的に可能な組み合わせで考慮される。

第二の態様によれば、本発明はコーティングする物体へのコーティング製品の静電スプレーのための設備に関するものであり、上で記載される少なくとも１つのスプレーを備える。

このような設備は、スプレーに関して上で記載される利点と同じ利点をもたらす。

第三の態様によれば、本発明は静電的に物体をコーティングするための方法に関するものであり、この方法は上で記載されるスプレーを使用して行われるが、スリットは空気流回路によって加圧空気を供給される。

好ましくは、環状スリットは、１００〜５００Ｌ／ｍｉｎの、好ましくは２００〜４００Ｌ／ｍｉｎの、より好ましくは３００Ｌ／ｍｉｎに等しい流量で加圧空気を供給される。

他の有利であるが任意選択である本発明の態様によれば、このような方法は以下の特徴：
環状スリットが、１００〜５００Ｌ／ｍｉｎの、好ましくは２００〜４００Ｌ／ｍｉｎの、より好ましくは３００Ｌ／ｍｉｎに等しい流量で加圧空気を供給されること；
電極における電圧がコーティングする間に制御され、公称値に対するこの電圧のドリフトの場合には、環状スリットの加圧空気での供給速度が増加され、特に２倍に増加されること；
環状スリットの供給空気が分極されること；
環状スリットの供給空気が、スプレーの周りの周囲空気に対して加熱されていること
のうち１つ又は複数を組み込んでいて、任意の技術的に可能な組み合わせで考慮される。

単に非限定的な例として提供され、添付の図面と関連してなされる、本発明の原理に従う設備及びスプレーの１つの実施態様の以下の説明と照らして、本発明はより良く理解され、本発明の他の利点はより明確になる。

本発明による設備及びスプレーの基本的な斜視図である。 図１に示されるスプレーの部分的に分解された斜視図である。 図１の平面ＩＩＩにおける、図１及び２のスプレーの縦断面図である。 図３における細部ＩＶの拡大図である。 図４における細部Ｖのより大きいスケールの図である。

図１に非常に模式的に示される設備２は物体Ｏをコーティングするのに使用され、図の例において、物体Ｏは、開口部Ｏ１及びＯ２を有する及びそれぞれが内側の体積ＶＯを画定する電気キャビネット又は空調システムの箱である。これらの物体Ｏは、図１の軸Ｘ４によって示される運搬方向に、コンベヤ４によって移動される。コンベヤ４は複数のかご４２を備え、それぞれのかご４２はコーティングする物体Ｏを支持すること及び軸Ｘ４に沿って物体Ｏを移動させることを可能とする。

設備２はまた、設備２の他の構成要素より大きいスケールで図１に示される静電式の及び回転式のスプレー１０を備える。このスプレー１０は、設備２にまた付属する多軸ロボット６のハンドル６２に組み立てられる。スプレーは、スプレーするコーティング製品と、高電圧と、図１及び２においては図示されていない及びハンドル６２を通って循環するダクトを通る加圧空気とを供給される。

特に、スプレー１０は、コンベヤ４によって支持される物体Ｏの内側表面にコーティング製品を適用することを可能とし、物体Ｏの内側表面は内側の体積ＶＯを画定する。スプレー１０は、開口部Ｏ１又はＯ２のうち１つを通って内側の体積ＶＯに係合するのに十分に小型である。

スプレー１０は、ボディー１０２によって画定される回転の軸Ａ１００に対してカップ１０６を回転させるために、タービン１０４が組み立てられたボディー１０２を備える。カップ１０６は、任意の適した方法によって、特にはねじ締めによってか又はマグネティックアセンブリ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ａｓｓｅｍｂｌｙ）によって、タービン１０４のローターに固定される。

ボディー１０２はスプレー１０の曲がった部分１１０の末端面を構成するプレート１０８に組み立てられていて、このことはハンドル６２の中心軸Ａ６２に対して軸Ａ１００をずらすことを可能とする。

曲がった部分１１０の内部で、スプレー１０に高電圧を、例えば−４０〜−１００ｋＶの、特に−６０ｋＶに等しい電圧を供給するために、ケーブル１１２が循環している。アースケーブル１１４、液体コーティング製品を供給するための管１１６及び１〜６ｂａｒの絶対圧力で加圧空気を供給するための管１１８もまた曲がった部分１１０中を循環している。

注入器１２０はタービン１０４の中央に位置していて、カップ１０６中に液体コーティング製品を注入することを可能とする。供給管１１６と注入器１２０との間の接続は、図３の平面とは異なる平面でされているために、図３には図示されていない。

図３〜５に示されるように、ボディー１０２は内側部分１０２２と外側部分１０２４とによって形成され、内側部分１０２２と外側部分１０２４との両方は、一体に組み立てられているのに加えて、プレート１０８に組み立てられている。

スプレー１０が操作されるとき、スプレー１０の前部は、コーティングする物体Ｏに向いているこのスプレーの側面として画定される。カップ１０６はスプレーの前部１０６に組み立てられる。スプレー１０の前部は図１〜５の右に向いている。スプレー１０の後部は前部の反対の側面として画定され、スプレー１０の後部は図１〜５の左に向いていてカップ１０６に対して物体Ｏから離れている。

スプレー１０は、スプレー１０が物体Ｏをコーティングするために操作されるときにカップ１０６の周りに空気を排出することを意図するスカート１２４を備える。スカートはボディー１０２及びタービン１０４の周りに組み立てられたスプレー１０の半組立品であり、カップ１０６の付近に至る空気循環導管を画定する。より具体的には、ボディー１０２は外側のねじ山１０２１を設けられていて、スカート１２４は内側のタッピング１２４１を設けられていて、それらによってスカート１２４はボディー１０２の周りにねじ締めされる。

スカート１２４は一体の内側部品１２４２と、２つの部品を有する並びに前方外側部品１２４４Ａ及び後方外側部品１２４４Ｂを備える外側部品１２４４とを備え、前方外側部品１２４４Ａは後方外側部品１２４４Ｂよりスプレー１０の前部に向かって、すなわちカップ１０６のより近くに位置する。

複数の加圧空気循環ダクト１２４６はスカート１２４の内側部品１２４２に配置される。他の空気循環ダクト１２４７は外側部品１２４４に配置される。ダクト１２４６及び１２４７は、軸Ａ１００及びカップ１０６の周りに分布するオリフィス１２４９の形態でスカート１２４の前方面１２４８に通じている。

複数のダクト１２４６及び１２４７は管１１８から加圧空気を供給され、これらのダクトとこの管との間の接続は図３の平面とは異なる平面でされる。

１６個の電極１４０は、例において円状のベースを有する、閉環の形態である環状リング１６０に組み立てられている。

図５からより詳細に分かるように、それぞれの電極１４０はボディー１４２及びニードル１４４を備え、そのチップは１４６で表示され、スプレー１０の前方に向いている。

実際には、それぞれの電極１４０のボディー１４２は、抵抗１８０をさらに収容するスリーブ１７０に収容されていて、抵抗１８０を通して、電極１４０はケーブル１１２から高電圧を供給される。符号１８４は、それぞれの抵抗１８０の第一の前方端部を表示していて、その前方端部で、この抵抗は供給する電極のボディー１４２に突き当たる。符号１８６は、第一の端部とは反対にある、それぞれの抵抗の第二の後方端部を表示している。

より具体的には、ケーブル１１２の端部に位置する雄プラグ１１３は対応する形状の雌プラグ１９０に接続され、雌プラグ１９０は導電性のバー１９２によって１６個のブラインドハウジング１９４のうち１つに接続され、ブラインドハウジング１９４のそれぞれに雌プラグ１９６が配置される。

ボディー１０２の部品１０２２及び１０２４は、電気的に絶縁である材料、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で作られていて、ブラインドハウジング１９４のそれぞれの内側表面は、導電性の粉末で、例えば炭素ベースの粉末でコーティングされている。さらに、複数のブラインドハウジング１９４の導電層は、ボディー１０２に埋め込まれた導電性要素１９８によって互いに電気的に接続されている。従って、雌プラグ１９６のそれぞれは高電圧ケーブル１１２によって高電圧にされる。

ボディー１２０は、軸Ａ１００に平行である及び軸Ａ１００に対して半径方向にずれている長さ方向の軸Ａ２００に沿ってブラインドハウジング１９４にそれぞれ配置された１６個のシース２００を備えている。シースは、ブラインドハウジング１９４の前部にそれぞれ位置する。言い換えれば、シース２００は、ブラインドハウジング１９４の延長に、軸Ａ１００に平行である軸Ａ２００に沿ってそれぞれ位置していて、雌プラグ１９６は、軸Ａ２００に沿って、シース２００のそれぞれに対してこのシースの後方側に配置される。

それぞれのスリーブ１７０は、それぞれのスリーブの第一の前方端部の近くに設けられるねじ山１７２を使用して、リング１６０にねじ締めされる。リング１６０は、スリーブ１７０の前方端部１７４のねじ締めを可能とする１６個のタッピング１６２を設けられている。従って、それぞれのスリーブ１７０は、リング１６０に組み立てられていて、かつ堅く保持されていて、スリーブ１７０と、スリーブ１７０が含有する抵抗１８０との全ては、リング１６０の後方の外部にある大半の部分については、スプレー１０の後方に向かって、ブラインドハウジング１９４に向かって、リング１６０の同じ側に延在している。

Ｏリング２０２は、電極１４０のボディー１４２の周りに、対応するスリーブ１７０の第一の前方端部１７４の内部に組み立てられていて、一方で別のＯリング２０４は、スリーブ１７０の第一の前方端部１７４とリング１６０との間で組み立てられている。Ｏリング２０２及び２０４は、スリーブ１７０の内側の体積と外部との気密を確実にする。

スリーブ１７０がねじ締めされてリング１６０に固定されるとき、電極１４０のボディー１４２がこのスリーブに含有される電極１４０のニードル１４４は、電極１４０のチップ１４６が前方に突き出るように、リング１６０に配置されたオリフィス１６４を通り、後方から前方へ貫通している。実際には、それぞれのチップ１４６は、スプレー１０の前方に向いているリング１６０の前方面１６８と端部を合わせるように作られたくぼみ１６６に位置している。それぞれのチップ１４６は、くぼみ１６６の底部から前部へと突き出る。有利には、チップ１４６は前方面１６８の前部に向かって突き出ておらず、このことは、リング１６０の取り扱いの間、特に表面１６８をぬぐうときに、損傷のリスクを限定的なものにする。

リング１６０はまた、弾力性の変形可能なタブ又はストリップ１６９によって形成されるスナップ嵌め要素（ｓｎａｐｐｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）を備え、スナップ嵌め要素は、リング１６０の全体の外周にわたって延在していて、タブ１６９の形状と対応する形状を有する、ボディー１０２の外側に設けられる相補的なスナップ嵌めレリーフ１０２９と協働するように設けられる。このことは、ボディー１０２にリング１６０を軸方向に固定すること及び軸Ａ１００に対して半径方向にリングを中心に置くことを可能とする。

符号１７６は、スリーブ１７０の第一の前方端部１７４の反対にあるスリーブ１７０の第二の後方端部を表示する。

それぞれの抵抗１８０の第一の前方端部１８４は、それを収容するスリーブの第一の前方端部１７４に位置し、一方でこの抵抗の第二の後方端部１８６は、同じスリーブの第二の後方端部１７６に位置する。

電気的コネクタ２０６は、それぞれのスリーブ１７０に、スリーブ１７０の後方端部１７６で組み立てられ、弾力性の変形可能な外側のブレードを有する「バナナプラグ」型の雄プラグ２０８を収容することを可能とする。従って、それぞれの抵抗１８０の第二の端部１８６は、コネクタ２０６を通して、それが接続される雄プラグ２０８を備えている。雄プラグ２０８の全ては、リング１４０の同じ側に、スプレー１０の後方に向かって、及び互いに平行に、軸方向に延在している。

ブラインドハウジング１９４が固定されるスリーブ１７０が、ブラインドハウジング１９４に配置される対応するシース２００に十分に挿入されるとき、それぞれの雄プラグ２０８の形状は、押し付けることによって、ブラインドハウジング１９４のうち１つに位置する雌プラグ１９６と協働することを可能とする。

次いで、図１、３、４及び５に示される構成に到達し、電極１４０のそれぞれは導電性要素１９８、雌プラグ１９６、雄プラグ２０８、電気的コネクタ２０６及び抵抗１８０を通して高電圧を供給される。

この構成において、カップ１０６がタービン１０４によって回転されるとき及びこのカップが管１１６を通してコーティング製品を供給されるとき、チップ１４６のそれぞれによってイオン流が発されて、カップ１０６の端部１０６２を出るコーティング製品を帯電させる。従って、カップ１０６を出る製品は、「外部（ｅｘｔｅｒｎａｌ）」又は「コロナ」と呼ばれる帯電現象によって電気的に帯電される。

リング１６０が、特にくぼみ１６６又は前方面１６８で汚れる傾向がある場合、図２の矢印Ｆ１によって示されるように、軸Ａ１００に平行な単純な引っ張り力によってリングを取り外すことが可能である。

この力Ｆ１は、リング１６０、このリングに固定された１６個の電極１４０、１６個のスリーブ１７０及び１６個の雄プラグ２０８の軸方向の動作をもたらし、雄プラグ２０８によって形成される及びリング１６０とともに可動である第一のプラグを、ボディー１０２に固定されている、雌プラグ１９６によって形成される第二のプラグから引き抜く結果となる。

第一のリング１６０、電極１４０、スリーブ１７０及び抵抗１８０のこの動作は、ボディー１０２に配置されたままであるカップ１０６又はスカート１２４を離れさせる必要なしに行われる。実際には、リング１６０の内側の直径は、カップ１０６の外側の直径、及びカップ１０６とボディー１０２に取り付けられるリング１６０との間に含まれるスカート１２４の軸方向の長さにわたるスカート１２４の外側の直径より厳密に大きい。

リング１６０及びその付属品の取り外しの後、先に取り外された要素１４０、１６０、１７０、１８０及び２０８の代わりに、図２の矢印Ｆ２によって示されるように軸Ａ１００に平行な軸方向の力によって、複数の第一の雄プラグ２０８を複数の第二の雌プラグ１９６に挿入することによって、第二のリング１６０、電極１４０、抵抗１８０、及び雄プラグ２０８を備えるスリーブ１７０を備える新規の半組立品を組み立てることが可能である。

ここで再びサポートする第二のリング１６０及び複数の要素の配置動作は、カップ１０６又はスカート１２４に影響を及ぼす必要なしに行われ、従ってスプレー１０の残りに対する取り外し又は再組み立てをする必要が無い。

一度第二のリング及びその付属品１４０、１７０、１８０及び２０８が配置されると、スプレー１０は再び機能し、物体Ｏをコーティングするのに使用することができ、一方でその裏で、取り外された第一のリングを洗浄することができる。従って、設備２の操作の中断は、プラグ１９６に対する第一のリング１６０の取り外し及び接続、第二のリング１６０の組み立て並びにプラグ１９６へのリング１６０の接続のために必要な時間に限定され、これらの操作は、矢印Ｆ１及びＦ２の方向の単純な軸方向の移動によって行われる。

リング１６０とボディー１０２との分離動作は、要素１６９及び１０２９によって及ぼされるスナップ力に対して行われる。このスナップ力は、強い十分な力Ｆ１によって超えることができる。この力の適用を促進するために、リング１６０は、図示されていないツールのジョー（ｊａｗ）を係合することができる周状溝１６５を設けられていて、このことは、半径方向にリング１６０を締めること、次いで矢印Ｆ１の方向に引っ張り力を及ぼすことを可能とする。例えば、このようなツールは３つのジョーを有していてよく、３つのジョーは軸Ａ１００の周りに半径方向に分布していて、これらのジョーを締める環を使用して周状溝１６５に係合され、締められる。

矢印Ｆ２の方向のリング１６０の組み立て及び接続の力は、前方面１６８に及ぼされる押す力である。

新規のリング１６０の配置又は先に洗浄されたリングの交換の間に、スナップ嵌め要素１６９及び１０２９が互いに係合するまで、矢印Ｆ２の方向の動作は続き、このことは第一の及び第二のプラグ２０８及び１９６の接続の間に行われる。

第一の及び第二のプラグ２０８及び１９６の協働は、単純にボディー１０２の周りへのリング１６０の配置によって、ボディー１０２、カップ１０６及び軸Ａ１００に対して、リング１６０及びリング１６０が有する電極１４０を中心に置くことを可能とする。

電極１４０、スリーブ１７０、プラグ１９６及び２０８、並びにシース２００は一致している。従って、リング１６０は、軸Ａ１００の周りに、３６０／１６＝２２．５°に等しいピッチを有する角度方向で、ボディー１０２に組み立てることができる。

ボディー１０２への電極１４０及び抵抗１８０を備えるリング１６０の組み立て及び取り外しのモードは、矢印Ｆ１及びＦ２の方向の２軸の移動動作によって行われ、ロボットを使用するボディー１０２へのリング１６０の機械的な組み立て及び取り外しを検討することを可能とする。このことは、組み立ての節約された時間、再現性、信頼性の点で利点をもたらす。このことは、スプレーブースにおける人の干渉を回避し、従って、アクセスすることができる機器、ツール及び安全条件の面での関連する制約を回避する。

さらに、ダクト２２０は、ボディー１０２の内側部品１０２２に配置され、スカート１２４の後方外側部品１２４４Ｂの後方リム１２４５の近くに通じる。より具体的には、環状体積Ｖ１０２は、ボディー１０２の部品１０２２と１０２４との間に配置され、スカート１２４の後方外側部品１２４４Ｂは、スカート１２４の後方リム１２４５をボディー１０２の部品１０２４によって形成される周状溝１０２４Ａに係合させて環状体積Ｖ１０２に部分的に延在していて、環状体積Ｖ１０２の後方部分を構成する。Ｏリング２２２は前方に環状体積を画定する。Ｏリング２２２は、後方外側部品１２４４Ｂとボディー１０２の内側部品１０２２との間に位置し、これらの部品を支えていて、部品１２４４Ｂと１０２２との間の、スプレー１０の前部への、ダクト２２０から環状体積Ｖ１０２へ出る空気の循環を妨げる。溝１０２４Ａは、スカート１２４の後方リム１２４５の周りのバッフルを形成する。従って、ダクト２２０を出る空気は、図４の矢印Ｆ３の方向に、最初に後方に向かって、次いで後方リム１２４５を回って前方に向かって、体積Ｖ１０２に流れなければならない。従って、体積Ｖ１０２は、ボディー１０２とスカート１２４との間に加圧空気流チャンバーを構成し、このチャンバーは、Ｏリング２２２によって前方に画定される。

実際には、体積Ｖ１０２は周状体積であり、ボディー１０２の部品１０２２及び１０２４の特定の部分を囲んでいて、ダクト２２０の種類の複数のダクトが設けられ、ダクトは、ボディー１０２の内側部品１０２２の周りに分布する複数の位置でこの体積Ｖ１０２に現れ、軸Ａ１００の周りで、管１１８から体積Ｖ１０２に来る空気を分配することを実際に可能にする。

体積Ｖ１０２中で矢印Ｆ３の方向に流れる空気は、ボディー１０２とスカート１２４との間で画定される第一のチャンバー２２４に到達し、第一のチャンバー２２４は、半径方向の断面で略三角形状を有し、導管２２８によって第二のチャンバー２２６に接続され、その数は３０〜９０、好ましくは４５〜７５、好ましくは６０に等しい数である。第二のチャンバー２２６は周状であり、スカート１２４とリング１６０との間で画定される。第二のチャンバー２２６は、複数の導管２２８から来る空気を、軸Ａ１００の周りに半径方向に分配するのに使用される。これらの複数の導管２２８は、１．５〜２．５ｍｍの、好ましくは２ｍｍに等しい内側の径ｄ２２８を有する。導管が非円形の部分を有する場合、径ｄ２２８は、１．５〜２．５ｍｍ、好ましくは２ｍｍに等しい、それらの断面の最小の寸法である。円形の部分を有する導管２２８の場合、図に示すように、それらの径ｄ２２８は、それらの断面の最小の寸法である。

図３〜５の平面のように軸Ａ１００に対して半径方向の平面において、導管２２８は、軸Ａ１００に対して傾いていて、軸Ａ１００に向かって前方に収束していて、このことは、スカート１２４中のチャンバー２２４及び２２６の機械加工の後に、スカート１２４の後方外側部品１２４４Ｂを穿孔することによる導管２２８の製造を容易にする。導管２２８は、リング１６０に向かって前方に傾いた、すなわち軸Ａ１００に対して前方に発散した、周状チャンバーの壁２２７に配向されている。

導管は、軸Ａ１００に対して半径方向の平面に対して、それぞれ平行である。

複数の導管２２８に平行して、ギャップ２３０はチャンバー２２４と２２６とを接続する。このギャップ２３０は、スカート１２４の外側半径方向の表面Ｓ１２４とリング１６０の内側半径方向の表面Ｓ１６０との間で画定される。言い換えれば、０ではない半径方向の厚さｅ２３０で、半径方向のギャップ２３０が形成されるように、軸Ａ１００に沿ってチャンバー２２４と２２６との間で、スカート１２４とリング１６０とは接触していない。この半径方向の厚さｅ２３０は、導管２２８の断面の最小の寸法より小さい。実際には、ギャップ２３０の半径方向の厚さｅ２３０は、０．１〜０．３ｍｍの、好ましくは０．２ｍｍに等しい厚さから選択することができる。

第二のチャンバー２２６は、スカート１２４の外側半径方向の表面Ｓ１２４に沿って、周状であるスリット２３２の近くで、下流方向に通じていて、軸Ａ１００に対して半径方向に測定されるスリット２３２の厚さはｅ２３２で表示される。この半径方向の厚さは、０．２５〜２ｍｍの、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの、好ましくはまた１ｍｍに等しい厚さから選択される。

スリット２３２において、外側半径方向の表面Ｓ１２４は円錐台状であり、軸Ａ１００に向かって、スプレー１０の前部に向かって収束している。符号α１２４は、スリット２３２における表面Ｓ１２４の半円錐角を表示している。さらにスリット２３２において、リング１６０の内側半径方向の表面Ｓ１６０もまた円錐台状であり、軸Ａ１００に向かって、前方に向かって収束している。符号β１６０は、スリット２３２における表面Ｓ１６０の半円錐角を表示している。角α１２４とβ１６０とは同じ値を有する。言い換えれば、リング１６０の内側半径方向の表面Ｓ１６０は、部分的にスカート１２４の外側形状に沿っている。従って、厚さｅ２３２はスリット２３２の長さにわたって一定である。

実際には、半径方向の厚さｅ２３２は、ダクト２２８の断面の最小の寸法より、従って円形の部分を有するダクト２２８の場合にはその径ｄ２２８より、厳密に小さくなるように選択される。従って、第二のチャンバー２２６における空気の流れは、ダクト２２８をスリット２３２に通過する際に加速される。

さらに、導管は表面２２７に向かって配向されるため、空気は、スリット２３２に到達する前に、この表面に沿った循環において、軸Ａ１００の周りに効果的に分配される。

空気は、スリット２３２から、スプレーの前方に配向された出口２３４によって解放され、出口２３４は、スカート１２４の外側表面Ｓ１２４に沿って、図３〜５の矢印Ｆ４によって示されるように、表面Ｓ１２４に沿って進むのに十分な速さで、スカート１２４の前方面１２８の付近に空気を送る。好ましくは、厚さｅ２３２がスリット２３２に沿って一定となるように、表面Ｓ１２４の形状及びリング１６０の内側半径方向の表面Ｓ１６０の形状が選択される。次いでまた、スリット２３２の出口２３４は半径方向の厚さｅ２３２を有する。

このことは、コロナ効果によって、スリット２３２を出る空気流が表面Ｓ１２４に沿うという事実を促進する傾向がある。好ましくは、このコロナ効果を促進するために、表面Ｓ１２４の前方に向かう、軸Ａ１００に向かう収束角は７°以下となるように選択される。

従って、スリット２３２は、その出口２３４を通して、矢印４によって示される空気流をリング１６０及び複数の電極１４０の前方に位置するスプレーの部分に配向することを可能とする。エアナイフとして説明することができるこの空気流Ｆ４は、好ましくは、スプレーが動作しているときに連続的に流れて、空気流はスプレー１０の外側表面、特にスカート１２４の外側表面Ｓ１２４の上を吹き流れて、この表面へのコーティング製品の堆積を妨げるか、又は非常に制限する。公知のスプレーを用いる場合と比べて、スプレー１０はより汚れない傾向となり、洗浄操作を時間外により拡張することができる。

スリット２３２を通って矢印Ｆ４の方向に出る空気流速度は、好ましくは、オリフィス１２４９を通って排出される合計のスカート空気流速度より小さい。例として、３００〜８００リットル毎分（Ｌ／ｍｉｎ）のスカート空気流速度について、スリット２３２によって排出される空気流速度は、約３００Ｌ／ｍｉｎであってよい。実際には、この場合、スリット２３２によって排出される空気流速度は１００〜５００Ｌ／ｍｉｎ、好ましくは２００〜４００Ｌ／ｍｉｎとなるように選択することができ、３００Ｌ／ｍｉｎの値が特に有効であることが分かった。

スリット２３２から矢印Ｆ４の方向に出る空気は、近くの空気、特にリング１６０の前方面の前方に位置する空気の吸引による推進効果を有する。この推進効果は、図３の矢印Ｆ５によって示される空気流を生み出し、スプレーする工程における前方面１６８の及びくぼみ１６６の洗浄を促進するか、又はコーティング製品残余物が堆積される傾向がある場合においてオーバースプレー堆積物を防止する。

操作の間、電極１４０に適用される高電圧をモニターすることが可能であり、このことは、電極１４０の汚れ又はスプレーの隣接部分の、特にスカートの汚れによってもたらされる場合がある、静電的帯電現象の任意の急上昇又は反対にこの現象による急減少を検知することを可能とする。例えば−６０ｋＶである公称値に対する電圧のドリフトの場合には、体積Ｖ１０２及びスリット２３２への加圧空気の供給速度を一時的に増加させて、表面Ｓ１２４から、コーティング製品又は水分の堆積を急速に洗浄することができる。特に、この場合、体積Ｖ１０２及びスリット２３２への加圧空気の供給速度は２倍であってよい。

この点で、水分リスクの場合、体積Ｖ１０２に運ばれる空気、従ってスリット２３２によって排出される空気は、周囲空気より高温である場合があると考えることができる。言い換えれば、スリット２３２に供給する空気は、スプレーの周りの周囲空気と比較して加熱されている場合があり、このことは、スリット２３２をその出口２３４を通って出る空気流のために、表面Ｓ１２４の乾燥効果を向上する。

上に記載された態様と合わせて又は代わりに適用することができる本発明の別の態様によれば、環状スリット２３２に供給する空気は電気的に分極することができる。例えば、電極１４０に適用される電圧の極性と反対の極性で空気を帯電させるために、図示されていない電極をダクト１１８又はダクト２２０に、及び類似のダクトに配置することができる。これらの条件の下で、スリット２３２を出る空気はカップ１０６のエッジ１０６２によって放出されるコーティング製品の粒子と同じ極性を有し、このことはスプレーの前方に向けてこれらの粒子を動かすことを可能とし、一方で表面Ｓ１２４の及びリング１６０の、特にリング１６０の前方面１６８の汚れを限定する。スリット２３２を通って排出される空気のこれらの分極は、連続的に考慮されるか、又は高電圧値のドリフトの場合のみ電極１４０に送られてよい。

環状スリット２３２及びそれを出る空気は、スプレーが操作されるとき、リンスボックス中でのスプレー１０の洗浄を促進する。機器のこの種類において、スプレーの一部を、挿入されたシールで、リンスボックスの１つのリムと接触させることが典型的である。リンスボックスに、内側の空気ジェット及び／又はスプレーの外側表面を削るための装置を設けることもまた典型的である。スプレーがリンスボックスに係合しているときを含め、矢印Ｆ４によって示される空気流がスプレーの前方部分を連続的に洗浄するため、空気流は、このシール、内側の空気ジェット及び／又は削るための装置を除くことを可能とする。このことは、ボディー１０２及びスカート１２４の外側形状の設計におけるより高い自由度を提供する。さらに、スリット２３２をその出口２３４によって出る、矢印Ｆ４によって示されるエアナイフは、リンスボックスの内部への洗浄製品及びコーティング製品のしぶきを制限することを可能とする。前記の方法に関して、スプレーがリンスボックスに係合しているとき、体積Ｖ１０２によって形成されるチャンバーは最大の空気流速度で供給されてよく、このことは、スプレー１０を扱うスプレー方法のこの段階の間、最大の洗浄／乾燥効果をもたらす。スリット２３２をその出口２３４を通って出る空気流によって形成されるエアナイフのために、スプレーの乾燥時間は減少し、このことはリンスボックスにおけるスプレーの固定時間を減少させる。リンスボックスにおけるスプレーの通過は、ボディー１０２に対する電極１６０の組み立て／再組み立ての間隔をあけることを可能とする。

スプレーが組み立てられるとき、図１及び３〜５に示されるように、リング１６０、特に電極１４０及びスリット２３２は、軸Ａ１００に沿って、後方に向かって、カップのエッジ１０６２に対して及びスカート１２４の出口オリフィス１２４９に対してずれている。より具体的には、電極１４０のチップ１４６及びスリット２３２の出口は、外側を向いて、スカート１２４の前方外側部品１２４４Ａよりも、エッジ１０６２及びオリフィス１２４９のより遠くにある。さらに、軸Ａ１００に沿って、環状スリット２３２はチップ１４６の付近に位置し、チップ１４６もまた後方に向かってオリフィス１２４９に対してずれている。「付近に」は、軸Ａ１００に沿って、電極１４０のチップ１４６がスリット２３２から５ｍｍより近くに位置することを意味する。

本発明は、上で記載されるように液体コーティング製品に、又は変形としては粉末コーティング製品に適用することができる。

示されていない本発明の１つの実施態様によれば、リング１６０の取り外しは、周状溝１６５におけるリングの外側への押す力ではなく、リングの内部に沿った押す力を及ぼすツールによって行われてよい。この場合、リング１６０を取り外されなければならないとき、スカート１２４が取り外され、一方でカップ１０６の径がスカート１２４の内側の径より小さい場合、カップ１０６をタービン１０４上の位置で保持する。カップ１０６の径がスカートの内側の径以上である場合、図の例のように、カップは、ボディー１０２に対するスカートの取り外しの前に、タービンから取り外される。全ての場合において、スカートの取り外しは、ボディー１０２に対してリング１６０のねじを緩めることによって、ねじ山１０２１からタッピング１２４１を外すことによって行われる。次いで、軸Ａ１００に対して半径方向であり、スプレーの後方を向いているリングの表面Ｓ１６１を通じて、スプレー１０の後方に向かって延在する弾力性のタブを設けられた図示されていないツールのボディーを、ねじ山１０２１にねじ締めすることが可能である。これらのタブは弾性的に変形して、ボディー１０２へのツールの組み立ての間に、リング１６０の中心に対して半径方向に、このリングとボディー１０２との間で、体積Ｖ１０２の内部へ通じる。弾力性のタブの自由端部は、銛形状の（ｈａｒｐｏｏｎ−ｓｈａｐｅｄ）チップを有していて、このチップは、タブが力をかけられていない形状を取り戻したとき、表面Ｓ１６１の後ろで係合する。銛形状のチップはボディー１０２の周りに分布し、従って表面Ｓ１６１に矢印Ｆ１の方向に軸方向の力を及ぼすことができ、この力は問題のタブが複数であるために、軸Ａ１００の周りに分布する。この力は、ツールのタブの銛形状のチップを表面Ｓ１６１の後ろに係合させた後、ボディー１０２に対してツールのねじが緩められるとき、及ぼされる。この力は、スカート１２４の、任意選択でカップ１０６の取り外しを前提として、ボディー１０２に対してリングを取り外すことを可能とする。このことは、矢印Ｆ１によって示される軸Ａ１００に沿った押す力を保証するねじ山へのツールの誘導によって、リングの容易な取り外しを可能とする。加えて、力はねじのピッチによって増加する。

本発明の変形において、電極１４０の数は１６とは異なる。好ましくは、この数は１３〜２０、特に１４〜１８から選択される。電極の数が１２より厳密に多いという事実は、軸Ａ１００の周りの２つの隣接する電極の間の角度ギャップが３０°より厳密に小さいことを意味する。従って、２つのチップ１４６の間のオーバースプレーにさらされるリング１６０の前方面の部分は比較的小さく、このことは洗浄するリング１６０の表面の面積を限定する。全ての場合において、スリーブ１７０、抵抗１８０及び第一のプラグ２０８の数は電極１４０の数に等しい。

示されていない本発明の変形によれば、リング１６０に固定される第一のプラグ２０８は雌プラグであり、一方でボディー１０２に固定される第二のプラグ１９６は雄プラグである。

別の変形によれば、スカート１２４の構造及び形状は、図に示される構造及び形状とは異なっていてよい。特に、スカート１２４の構成部品の数は３とは異なっていてよい。

さらに別の変形によれば、導管２２８から出る空気がスリット２３２から出る空気の渦構成要素をもたらすオルトラジアル（ｏｒｔｈｏｒａｄｉａｌ）構成要素を有するように、導管２２８はオルトラジアル構成要素を有していてよい。

導管２２８の前記部分は円形とは異なっていてよい。

さらに、導管は、その全体が又は一部が、スカート１２４の代わりにボディー１０２に作られていてよい。

さらに別の変形によれば、スナップ嵌め要素１６９及び１０２９は、ボディー１０２とリング１６０との間に位置するシールによって交換することができ、このシールは、リングをボディーに対して中心に置き、押し付けることを可能とする。有利には、このリングはＯリングである。

例において、スリット２３２に加圧空気を供給する供給回路は、同時に、ダクト２２０の形態でボディー１０２に、ダクト２２８の形態でスカート１２４に、体積Ｖ１０２の形態でボディー１０２とスカートとの間に、及びギャップ２３０の形態でスカート１２４とリング１６０との間に延在する。変形において、この回路は、これらの部品の１つ若しくは別の１つのみに、又はそれらの２つの間のみに延在する。

本発明の設備においてコーティング製品が適用される物体Ｏは、箱以外の物体、特に自動車のボディーであってよい。スプレー１０は、このようなボディーの内部へのコーティング製品の適用のために特に適している。

変形において、多軸ロボット６は、ロボットの別の種類、特にレシプロケータによって置換することができる。

本発明は、時間とともに、適用条件及び種類に応じた頻度で、製造を止めることなく、スプレーの全体の外側ケースを入れて、汚れていないケースを得ることを考えること可能とする。このような手法によれば、カップ、スカート及び電極は、それらが汚れているときに入れられる。全体の汚れていないセットが取り上げられ、第一のケースの洗浄は裏でされる。塗料雲（ｐａｉｎｔ ｃｌｏｕｄ）と又はオーバースプレーと接触する部品の全てを入れる／取り上げることに向けて動かすことを考えることもまた可能であり、これは従来技術の外部帯電電極によっては、不可能でなくとも困難である。

上で検討された実施態様及び変形を互いに結び付けて、本発明の他の実施態様を生み出すことができる。

Claims (21)

1. コーティング製品のための静電回転スプレー（１０）であって、
   スプレーカップ（１０６）；
   ボディー（１０２）；
   ボディーにおいて組み立てられ、ボディーによって画定される回転の軸（Ａ１００）に対してスプレーカップを回転させるように構成された駆動タービン（１０４）；
   スプレーカップによってスプレーされるコーティング製品を帯電させるための電極（１４０）であって、ボディーに取り付けられたリング（１６０）上に組み立てられた電極（１４０）；
   カップの周りに空気を排出するためのスカート（１２４）
   を備え、加圧空気流回路（Ｆ３）によって加圧空気を供給される環状スリット（２３２）が、リング（１６０）とスカート（１２４）との間で半径方向に画定され、環状スリットの出口（２３４）がスプレー（１０）の前方に配向されていることを特徴とする、スプレー。
2. 環状スリット（２３２）が、スカート（１２４）の空気出口オリフィス（１２４９）に対して、後方に向かって、回転の軸（Ａ１００）に沿って、軸方向にずれていることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー。
3. 環状スリット（２３２）が、回転の軸（Ａ１００）に沿って電極（１４０）のチップ（１４６）の付近に位置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のスプレー。
4. 環状スリット（２３２）に向かう加圧空気流回路（Ｆ３）が、ボディー（１０２）とスカート（１２４）との間に、又はリング（１６０）とスカートとの間に画定される少なくとも１つのチャンバー（Ｖ１０２、２２４、２２６）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスプレー。
5. チャンバー（Ｖ１０２）が、スカート（１２４）の後方リム（１２４５）の周りにバッフルを形成しているか、及び／又はスカートとボディー（１０２）との間で圧縮されたシール（２２２）によって特に前方に画定されることを特徴とする、請求項４に記載のスプレー。
6. 加圧空気流回路が、ボディー（１０２）に及び／又はスカート（１２４）に配置された及び回転の軸（Ａ１００）の周りに分布した導管（２２８）、並びにスカートとリング（１６０）との間に画定される環状ギャップ（２３０）を備え、環状ギャップの半径方向の厚さ（ｅ２３０）が、導管のうち１つの断面の最小の寸法（ｄ２２８）より厳密に小さいことを特徴とする、請求項４又は５に記載のスプレー。
7. 導管（２２８）が、環状の空気分配チャンバー（２２６）に現れていて、チャンバー（２２６）の環状スリット（２３２）がスカート（１２４）の周りに出口を構成していることを特徴とする、請求項６に記載のスプレー。
8. 導管（２２８）が、環状の空気分配チャンバー（２２６）の壁（２２７）の方に配向されていることを特徴とする、請求項７に記載のスプレー。
9. 環状スリット（２３２）の厚さ（ｅ２３２）が、回転の軸（Ａ１００）に対して半径方向に測定して、回転の軸（Ａ１００）の周りで一定であり、０．２５〜２ｍｍの値を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のスプレー。
10. 環状スリット（２３２）の厚さ（ｅ２３２）が、回転の軸（Ａ１００）に対して半径方向に測定して、０．５〜１．５ｍｍの値を有することを特徴とする、請求項９に記載のスプレー。
11. 環状スリット（２３２）の厚さ（ｅ２３２）が、回転の軸（Ａ１００）に対して半径方向に測定して、１ｍｍに等しい値を有することを特徴とする、請求項１０に記載のスプレー。
12. リング（１６０）の内側半径方向の表面（Ｓ１６０）が環状スリット（２３２）において円錐台状であること、スカート（１２４）の外側半径方向の表面（Ｓ１２４）が環状スリット（２３２）において円錐台状であること、及び環状スリット（２３２）におけるリングの内側半径方向の表面の半円錐角（β１６０）が、環状スリット（２３２）におけるスカートの外側半径方向の表面の半円錐角（α１２４）と等しいことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のスプレー。
13. それぞれの電極（１４０）が抵抗（１８０）を通して高電圧を供給され、抵抗が、リング（１６０）の外部に軸方向に延在し、電極と反対の抵抗の端部で、回転の軸（Ａ１００）に平行な動作によって、スプレー（１０）のボディー（１０２）に設けられた、対応する形状の第二のプラグ（１９６）に接する第一の電気的な接続プラグ（２０８）を備えていること、並びにリング（１６０）が、ボディーに組み立てられかつ接続されるように（Ｆ２）構成されるか、又はボディーから取り外されかつ離されるように（Ｆ１）構成されていて、一方で電極（１４０）及び抵抗（１８０）を備えていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のスプレー。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の少なくとも１つのスプレー（１０）を備えることを特徴とする、コーティングする物体（Ｏ）にコーティング製品をスプレーするための静電スプレー設備（２）。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載のスプレー（１０）を使用して行われること、及びスリット（２３２）が空気流回路（Ｆ３）によって加圧空気を供給されることを特徴とする、静電的に物体（Ｏ）をコーティングするための方法。
16. 環状スリット（２３２）が、１００〜５００Ｌ／ｍｉｎの流量で加圧空気を供給されることを特徴とする、請求項１５に記載の静電的に物体（Ｏ）をコーティングするための方法。
17. 環状スリット（２３２）が、２００〜４００Ｌ／ｍｉｎの流量で加圧空気を供給されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
18. 環状スリット（２３２）が、３００Ｌ／ｍｉｎに等しい流量で加圧空気を供給されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
19. 電極（１４０）における電圧がコーティングする間に制御され、公称値に対するこの電圧のドリフトの場合には、環状スリット（２３２）の加圧空気での供給速度が増加され、特に２倍に増加されることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
20. 環状スリット（２３２）の供給空気が分極されることを特徴とする、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 環状スリット（２３２）の供給空気が、スプレー（１０）の周りの周囲空気に対して加熱されていることを特徴とする、請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の方法。

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