JP2510713B2

JP2510713B2 - 静電スプレガン装置及びケ―ブルアッセンブリ

Info

Publication number: JP2510713B2
Application number: JP63504777A
Authority: JP
Inventors: シャープレス，ジョン; トレイラー，ジョン，シー．，エー．; ハートル，ロナルド，ジェー．; ホルステイン，トーマス，イー．
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1988-05-10
Publication date: 1996-06-26
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: US4784331A; AU1940788A; BR8807533A; EP0362269A1; CA1303344C; WO1988009221A1; AU603315B2; JPH02503529A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景本発明は、対象物にスプレされる被覆材料を帯電させ
るための一本以上の高電圧電極を有する静電スプレ装置
に係り、特にスプレガンから放出される被覆粒子の流路
中に電極と粒子偏向器との組合体を調整可能に取付け、
被覆粒子に印加される静電荷及びスプレパターンを制御
すると共に、ガンに容量的に蓄積された電極エネルギー
の不用意な放電に起因する感電や発火の危険をできるだ
け少なくするケーブルアッセンブリ収容可能な静電スプ
レガンに関する。

工業上の仕上分野では、被覆粒子がスプレガンのよう
なスプレ装置から被覆すべき対象物に放出される。或る
種の被覆材料は空気流に乗って搬送される微細粉体であ
り、被覆すべき対象物に向けて放出された被覆粒子は、
スプレガンの一本以上の電極によって静電荷が付与され
る。この被覆すべき対象物の静電位は帯電された被覆粒
子の静電位と異なっているので、被覆粒子はこの物体に
引付けられて効率よくかつ充分な範囲にわたって付着す
る。

スプレガンは高電圧静電源に接続され、この高電圧静
電源は約30KV以上の静電位を帯電電極に給電する。高電
圧静電源がスプレガンから離れて配置される場合があ
り、この場合には高電圧用の絶縁電気ケーブルがスプレ
ガンと上記遠方の高電圧静電源との間に接続される。微
細粉体材料は静電スプレするこの種の装置は例えば発明
者ダンカン（Duncan）等の米国特許第3,746,254号に示
されている。

静電スプレ被覆装置では、帯電用電位を電極に供給す
る電路中に電気エネルギーが容量的に蓄積される。この
電荷導通路中には、高電圧静電源や接続用高電圧ケーブ
ルや電気スイッチや接点や導体等の部品が存在する。更
に、スプレガン自体にも、コンデンサの板とほぼ同一機
能を有する導電性構造部材が存在するので、電気エネル
ギーが容量的に蓄積される。電極が不用意に接地された
場合や接地物体に極く接近された場合のように、容量蓄
積エネルギーが急激に放電されると、大きなエネルギー
のスパークが発生することがある。スプレガンの周囲で
は被覆粉体が高濃度の状態で存在することが多いので、
上記スパークによって高濃度被覆粉体が着火することが
ある。更に蓄積電気エネルギーが不用意に放電した場合
には、帯電電極に接触した人、特に手持ちのスプレガン
の使用者は感電の危険がある。

上述の状況で容量蓄積エネルギーの放電速度を安全な
限度にまで低減する為に、公知の方法では帯電電極と高
電圧静電源とを接続する高電圧路中に一本以上の抵抗体
を接続している。通常は少なくとも一本の比較的高抵抗
の抵抗体と、場合によっては低抵抗の第２の抵抗体が電
極の上流側のスプレガンの高電圧路に組み込まれる。例
えば発明者ケノン（Kennon）の米国特許第4,182,490号
や発明者ハスティングス（Hastings）の米国特許第4,33
5,851号や発明者スキッドモア（Skidmore）の米国特許
第3,599,038号を参照のこと。

電極の上流側に抵抗体を設けるという公知のスプレガ
ンには以下の問題がある。即ちスプレガンに形成された
一本以上の通路内には高電圧ケーブルと抵抗体との機械
的な接続部が必ず存在し、このような接続部には金属を
用いることが多く、鋭いエッジの存在の為にガンの壁を
介して接地物体に達するコロナ放電が起り得る。このガ
ン壁が絶縁されている場合にはコロナ放電が繰り返され
ることにより絶縁の誘電破壊が起り、ガン壁を介して接
地物体に伝わるスパークが起こり危険がある。

この種の公知のスプレガンのコロナ放電の危険性は、
スプレガンの通路内に誘電性グリースを注入して、この
誘電性グリースでケーブルと抵抗体との導電金属製接続
部を包み込むことによって軽減される。発明者シマシュ
ケブィッチ（Simashkevich）等の米国特許第4,534,106
号及び発明者ハスティングス（Hastings）等の米国特許
第4,543,710号を参照のこと。このような手段はコロナ
放電の危険を軽減するが、しかしながら定期的な保守点
検でのケーブルや抵抗体の取り出し又は交換後に、その
ケーブルや抵抗体の収容通路内に誘電性グリースが充分
に入ったかどうかを確認することがガンの使用者にとっ
て難しい。多くの使用者は、抵抗体の交換後にスプレガ
ンの絶縁特性をテストする設備が無いか又はその為の時
間が無い。しかしながら、ケーブルと抵抗体との接続部
に誘電性グリースで充填されていない空気間隙が存在す
ると、コロナ放電が起こることがあり、これによりスプ
レガン周囲の爆発性雰囲気での着火の危険や操作者の感
電の危険が増大する。

静電スプレガン、特に微細粉体材料スプレ用の静電ス
プレガンもまた、スプレガンのノズル端に粒子偏向器が
取付けられている。好適実施例では、粒子偏向器は円錐
形状であり、スプレガンのノズルの放出開口からスプレ
された微細粉体材料の流路中に軸方向に取付けられてい
る。粒子はこの円錐体に衝突して半径方向外方に向きを
変え、円錐状のスプレパターンとなって、被覆すべき物
体に付着する。ガンのノズルの放出開口に対する円錐形
状の粒子偏向器の軸方向位置を調整する機構が設けられ
ることもあり、またそうでない場合もある。この調整が
可能である場合にはスプレパターンの幅を用途に応じて
変化さえることが可能となる。このような調整可能な偏
向器を使用した静電粉体スプレガンの例は、例えば発明
者ザッズ（Szasz）の米国特許第3,521,815号及び発明者
ブッショー（Buschor）の米国特許第3,608,823号に示さ
れている。

「移送効率」、即ちガンからスプレされた帯電被覆粒
子が被覆すべき物体に付着する効率を最大にする為に
は、抵抗シートが粒子偏向器の前方端及び後方端の間に
位置しかつ抵抗シートの周辺のみが粒子偏向器の外周囲
に露出するように粒子偏向器を構成することが好まし
く、このことは本発明と同一の譲受人が所有する、出願
日が1985年４月18日で発明者がシャープレス（Sharples
s）等である。発明の名称「粉体スプレガン」の米国特
許出願第724,392号及びこの米国特許出願の一部継続出
願である、出願日が1985年10月25日で発明の名称が「粒
子スプレガン」である米国特許出願第791,352号に開示
されている。上記抵抗シートは高電圧静電ケーブルに電
気的に接続され、抵抗シートの周辺部は、多点電極とし
て働き、ガンノズルの放出開口の近傍かつ粒子流の流路
中に直接位置するように粒子偏向器によって定められて
いる。粒子偏向器に接続された又はそれによって保持さ
れた電極を使用する静電スプレガンの別の例が発明者ザ
ッズ（Szasz）の米国特許第3,521,815号及び英国特許第
1,406,358号に示されている。

移送効率は、上述の出願第724,392号及び第791,352号
に開示された設計によって、また多分上述の第３、521,
851号のザッズ（Szasz）特許及び英国特許第1,406,358
号に開示された設計によって向上するものと思われる
が、しかしながらこれらの設計にあっても着火の危険や
感電の危険は或る程度存在している。上述の出願及び英
国特許に開示された各装置ではスプレガンの通路内にお
いて抵抗体が帯電電極よりも上流側で電気ケーブルに機
械的接続されており、従って上述した理由によりコロナ
放電が生じ爆発や感電の危険がある。ザッズ（Szasz）
特許に開示されたスプレガンは、帯電電極と静電源との
間の高電圧路を形成するケーブルとガンとのいずれにも
抵抗体を使用していないようである。この為、高電圧静
電源や高電圧ケーブルの部品又はスプレガンの構造自身
に容量的に蓄積されたエネルギーが不用意に急放電する
という重大な問題が存在するであろう。

発明の要約そこで、本発明の諸目的は、移送効率を向上させなが
ら着火や感電の危険を軽減し、かつスプレ装置から放出
されたスプレパターン内の被覆粒子の静電荷及びスプレ
パターンの形状を変化させることができる静電スプレ装
置及びケーブルアッセンブリを提供することである。

これらの目的を達成する静電スプレ装置及びケーブル
アッセンブリの好適実施例では、ケーブルアッセンブリ
が誘電性スリーブ内を軸方向に移動可能であり、この誘
電性スリーブはスプレ装置に形成された主通路内に保持
されている。ケーブルアッセンブリは誘電性管を具備
し、この誘電性管は誘電性グリースが充填された中空内
部を有し、この中空内部には抵抗体とこの抵抗体に電気
的に接続された高電圧静電ケーブルの一部とが夫々収容
される。帯電電極を有する粒子偏向器は、誘電性管と主
通路との間に形成されたスプレガンの粉体流通路から被
覆すべき物体に向けて放出された被覆粒子の流路中に位
置するように誘電性管によって保持され、電極はケーブ
ルに電気的に接続されている。スプレガンによって保持
された調整手段は、ケーブルと誘電性管とに作用して、
これらのケーブルと誘電性管とを一体として移動し、ス
プレガンの被覆粒子放出開口に対する偏向器と電極との
軸方向位置を調整し、これによって被覆粒子の静電荷及
び被覆粒子のスプレパターンの形状を変化させる。

このような構成は以下の利点を有する。即ち、高電圧
ケーブルと抵抗体との唯一の機械的接続部が誘電性グリ
ースで充填された誘電性管内に位置し、この誘電性グリ
ースに囲まれる。更に、誘電性管とケーブルとを保持す
る誘電性スリーブは、ケーブルの壁でのコロナ放電の防
止に寄与すると共に、スプレ装置の主通路を流れる微細
粉体材料が誘電性管に接触することを阻止する。この接
触阻止によって誘電性管の孔の侵食を防止することがで
きる。

更に詳述すると、高電圧ケーブルの一部が誘電性管の
中空内部に固設され、この誘電性管は好適実施例ではス
プレガンの通路内に取付けらたケーブルスリーブ内を軸
方向に移動可能である。ケーブルの一端は誘電性管内で
抵抗体に電気的に接続され、誘電性グリースがこのケー
ブルと抵抗体とこの両者を接続する導電性金属接続部と
を取り囲んでいる。上記管は、各端が開放しているの
で、抵抗体の破損の場合や定期保守点検の場合に誘電性
管の一端からケーブルを他端から抵抗体を夫々取り出す
ことができる。ケーブルや抵抗体のそれらの取替時に管
内に挿入すると、この抵抗体とケーブル接続部との周囲
に新しい誘電性グリースを充填して管内から気泡を除去
する。

抵抗体には雌型接続器が形成され、この雌型接続器
は、誘電性管から外方に延在し、粒子偏向器に保持され
た雄型接続器に接続されるように構成されている。好適
実施例では、電極はメッシュ（網目状）材料の抵抗シー
トで構成され、粒子偏向器の一対の誘電性半部分の間に
挟まれており、粒子偏向器に保持された雄型接続器に電
気的に接続されている。粒子偏向器と電極はスプレガン
のノズルから放出された粉体材料の流路中に軸方向に取
付けられている。微細粉体材料は粒子偏向器の後方面に
衝突して、被覆すべき物体上で円錐形状のスプレパター
ンを作る。また微細粉体材料は、抵抗シート製の帯電電
極の外周部から静電荷を得て、被覆すべき物体に付着す
る。

高電圧ケーブルは、米国特許第4,576,827号に開示さ
れた種類のものを使用することが好ましく、これは静的
電位供給源と電極との間で高電圧を送る抵抗性の高電圧
送出路を作る。このような高電圧ケーブルの代替品とし
て、互いに分離した複数本の抵抗体を有する高電圧ケー
ブルを使用するここもでき、この高電圧ケーブルも高電
圧静電源と帯電電極との間に接続される。

現時点での好適実施例では、スプレガンに保持された
ケーブル調整構造体は、ケーブルと誘電性管とを軸方向
に調整して、スプレガンのノズルの放出開口に対する帯
電電極と粒子偏向器との位置を変化させる。このケーブ
ル調整構造体はガン本体に固定されたナットを具備し、
このナットにはメネジ付の孔が形成されている。上記固
定ナットには調整部材が入り込み、この調整部材は、貫
通孔と、前方端に位置する延長部と、少なくとも一部に
オネジが刻設された外表面とを有する。調整部材の上記
オネジは固定ナットのメネジに螺合し、これによって調
整部材は自身の回転により固定ナットに対して軸方向に
移動する。

高電圧ケーブルは、調整部材の貫通孔を貫通して、ス
プレガンの胴体の通路内に配設された誘電性管内に延在
している。ケーブルにはケーブル取付具によってアダプ
タが取付けられる。このアダプタはクランプによって誘
電性管に連結される。アダプタは肩部と保持リングとに
より形成される座を有し、調整部材は、アダプタに対し
て回転できるように調整部材延長部が上記座に回転可能
に入り込んでいる。

ケーブルをスプレガンに対して軸方向に移動させる際
には、調整部材の外表面に螺合された止めナットを回転
して固定ナットとの当接を解く。その後に調整部材を回
転すると、この調整部材は固定ナットに対して軸方向に
移動すると共にケーブルとアダプタとに対しては回転す
る。アダプタは、自身に対する調整部材の回転を許容す
るが、調整部材の軸方向移動を調整部材の延長部とアダ
プタの座との連結によってケーブルと誘電性管とに伝え
る。こうして高電圧ケーブルと誘電性管とは一体として
移動し、これにより帯電電極と偏向器とをスプレガンに
対して前方方向又は後方方向のいずれかに軸方向移動さ
せる。尚、この移動方向が前方方向か後方方向かは調整
部材の回転方向によって決定される。

粒子偏向器と電極との軸方向調整は本明細書に記載し
たスプレガンの特長である。粒子偏向器の軸方向位置を
調整すると、スプレガンのノズルから放出される被覆粒
子のスプレパターンを変えることができる。更に、偏向
器を移動すると、偏向器に保持された電極とコロナ遮蔽
物との相対位置が変わる。尚、このコロナ遮蔽物は粉体
流通路の放出開口と同心になるようにスプレガンの前方
端に取付けられている。電極の位置を変化させることに
よって、電極の作り出す静電場の集中度（濃度）を最適
化し、移送効率を向上させることができる。

更に、ノズルの放出オリフィスに対して電極位置に軸
方向に調整することによって、被覆材料がパターンの中
心に集中することを防止できると共に、コロナ放電に対
する安全性を充分余裕をもって確保することができる。
例えば、ノズルに対する電極の軸方向距離が増大するに
つれて、パターン中心の被覆粒子の帯電静電荷が多くな
る傾向にあるので、被覆粒子は被覆すべき物体上のパタ
ーン中心に多く集中してしまう。このような問題は、電
極をノズルの放出開口に軸方向にもっと近付けることに
よって低減される。他方、帯電電極がノズルの放出開口
に近付き過ぎた場合には、電極の運ぶ静電荷が該電極と
接地物体との接触前に放電する機会がほとんど又は全く
無くなってしまうかもしれない。この場合には、接地物
体がスプレガンに接近した時に電極が徐々に放電する程
度に電極が露出するようにこの電極をノズルから軸方向
外方に移動することが望ましい。これによって、スプレ
ガン周囲の爆発性雰囲気を着火させるのに充分なエネル
ギーのスパークが発生するのを防止する。

図面の説明本発明の現時点での好適実施例の構造や作用や種々の
利点は添付の図面を参照した以下の説明から更に明らか
になるであろう。

第１図は、静電スプレガンの好適な実施例の部分立面
断面図であり、第２図は、スプレガンのバレル部分即ち胴体部分の断
面図であり、第１図の線２−２にほぼ沿った図であり、第３図は、ケーブルアッセンブリの前方部分の拡大断
面図であり、第１図に示されたスプレガン内で使用され
る電極への電気的な接続を説明するための図であり、第４図は、スプレガン内のその部分間のバヨネット接
続の図式的分離透視図である。

発明の詳細な説明第１図及び第２図において、静電スプレガン10はガン
本体12と粉体入口本体14と胴体16とを具備し、これらは
後に詳述するように互いに連結されている。スプレガン
10は、固体微粒子状の被覆粒子をすべき物体（不図示）
の方へ放出しかつこれらの粒子に静電荷を付与して物体
を効率的かつ均一に被覆する。

ガン本体12は前方部18を具備し、この前方部18は円筒
壁22を形成する円筒形状の中空内部を有する。ガン本体
12の前方部18は前方から後方に向かって半径方向内方に
段差が付けられ、これによって小径の後方部24が形成さ
れ、この後方部24は貫通孔26を有する。この説明におい
ては、用語「前方」は被覆粒子が放出されるガンの前部
に向かう方向を意味し、「後方」はガンの反対側端を意
味している。

粉体入口本体14には貫通孔30が形成され、この貫通孔
30はその前方端に半径方向外方にテーパーの付いた部分
32を有する。粉体入口本体14には孔34が貫通孔30に対し
て鋭角の角度で形成され、この孔34は貫通孔30のテーパ
ー部32と粉体入口本体14の後方端との間に延在してい
る。

粉体入口本体14がガン本体12の中空内部に位置してい
る状態では、粉体入口本体14の孔34はガン本体12の孔36
に位置的に整合している。これらの孔34,36には堅くて
たわまない管状体38の一部が入り込み、この管状体38は
誘電材料から構成されていることが好ましく、Ｏリング
40によって粉体入口本体14の孔34内でシールされてい
る。管状体38はガン本体12及び粉体入口本体14内に管保
持具42によって所定位置に固定される。この管保持具42
のオネジはガン本体12の孔36の壁に形成されたメネジに
螺合されている。管状体38は、微細粉体材料を供給源
（不図示）から粉体入口本体14の貫通孔30のテーパー部
32に搬送する。

胴体16には円筒壁46を有する主中央貫通孔、即ち通路
が形成されている。円筒壁46の内側表面は胴体ライナー
48によって内張りされており、この胴体ライナー48は誘
電材料で作ることが好ましく、その前方端がケーブルラ
イナー支持体50を支持し、後方端が粉体入口本体14の前
方端内に延在している。胴体ライナー48は、前方端にお
いてＯリング52によってケーブルライナー支持体50にシ
ールされ、後方端においてＯリング54によって粉体入口
本体14にシールされている。胴体16の前方端にはコロナ
遮蔽物56が取付けられ、このコロナ遮蔽物56は胴体16の
外面との摩擦係合によって、及びＯリング58によって胴
体16の前方端に保持されている。尚、このＯリング58は
胴体16に形成された座59に保持されている。

第１図及び第４図には、ガン本体12と粉体入口本体14
と胴体16とを相互に連結する構造体が図示されている。
胴体16の後方端には一対の対向フランジ68,70が形成さ
れ、これらのフランジ68,70は、胴体16の後面72から後
方に延在している。フランジ68,70は互いにほぼ180°離
間し、夫々に凹形状座74が形成されている。粉体入口本
体14の前方端は長円形であり、その一対の対向側縁76,7
8は互いにほぼ180°離れている。尚、第４図では図の複
雑化を避ける為に胴体ライナー48が胴体16内にあるよう
に図示されている。

胴体16は、粉体入口本体14の側縁76,78が胴体16のフ
ランジ68,70から約90°ずれるように、粉体入口本体14
に対して位置決めされ、これによって粉体入口本体14と
胴体16とが組立てられる。胴体16は、後面72が本体14の
端面73に接触した後に、粉体入口本体14に対して90°回
転され、これによって胴体16の側縁76,78が胴体16の座7
4内に入り込む。フランジ68,70と入口本体14との間に圧
縮Ｏリング82を介在させて胴体16を粉体入口本体14に対
してしっかりと固定することが好ましい。

その後、ガン本体12の前方部18が組立てられた粉体入
口本体14と胴体16との外表面にかん合される。これによ
り、ガン本体12と、粉体入口本体14及び胴体16とん間に
は摩擦かん合が行われ、この摩擦かん合は、胴体16の座
86に取付けられたＯリング84によって補強される。この
Ｏリング84は、ガン本体12の円筒壁22によって圧縮さ
れ、胴体16及び粉体入口本体14上の所定位置でのガン本
体12の固定に寄与している。

現時点での好適実施例では、スプレガン10は支持棒88
に静止状態に取付けられる。この支持棒88にスプレガン
10を取付ける構造体はクランプ90を具備し、このクラン
プ90はガン本体12の底面にネジ92によって取付けられて
いる。クランプ90とガン本体12には共にスロットが形成
され、これらのスロットは整合して孔94を形成し、この
孔94には支持棒88が挿通している。このような構成の代
わりに、スプレガン10にハンドル（不図示）を設けて被
覆粒子を被覆対象物体に手動塗布することも可能であ
る。

現時点での好適実施例では、ガン本体12と粉体入口本
体14と胴体16とが上述のように組立てられ、支持棒88に
取付けられた後に、ケーブルスリーブ60が胴体ライナー
48との間に空間62を形成するように胴体16の主通路内に
挿入される。尚、このケーブルスリーブ60はプラスチッ
クやその他の誘電材料製の堅い管であることが好まし
い。ケーブルスリーブ60の前方端はケーブルライナー支
持体50によって保持され、このケーブルライナー支持体
50は約120°離間した半径方向内方延在の３個の突起又
はランド64を有し、これらの突起はケーブルスリーブ60
に接触している。第２図参照のこと。ケーブルスリーブ
60の後方端は粉体入口本体14の貫通孔30内に入り込み、
Ｏリング66によってシールされている。

ケーブルスリーブ60はケーブルアッセンブリを収容・
支持している。このケーブルアッセンブリは後に詳述す
るように誘電性管115の中空内部に取付けられた高電圧
ケーブル96から構成されている。現時点での好適実施例
では、ケーブル96は発明者ハスティングス（Hastings）
等の米国特許第4,576,827号に記載されたタイプのもの
が使用される。尚、この米国特許は、この引用によって
本明細書の一部を構成するものである。このハスティン
グス等の特許第4,576,827号に基づいて構成されたケー
ブルは高電圧絶縁性外装（シース）100を有し、この外
装100はヤーン芯（yarn core）101を形成する連続炭化
ケイ素ファイバーの組合せ体を被覆している。またこの
ケーブル96は米国特許第4,103,276号に基づき構成され
たものを使用することもできる。この米国特許第4,103,
276号も、この引用によって本明細書の一部を構成する
ものである。米国特許第4,103,276号に開示されたタイ
プのケーブルはその長さ方向に沿って或る間隔で直列に
接続された複数本の抵抗体を具備している。

後述するように、高電圧ケーブル96は高圧静電源102
と帯電電極104との間に接続され、この帯電電極104はス
プレガン10の前方端に位置する粒子偏向器106に保持さ
れている。ケーブルスリーブ60と胴体ライナー48との間
の空間62は、被覆粒子の通路を形成し、被覆粒子はこの
通路を通って粉体管状体38から胴体16の前方端の放出開
口108に流れる。帯電電極104は、放出開口108から放出
された被覆粒子を帯電させるように配置されているの
で、静電荷の印加した被覆粒子が物体に付着し被覆す
る。

第３図に示した現時点での好適実施例では粒子偏向器
106は、1985年10月25日に出願された発明の名称「粒子
スプレガンの米国特許出願第791,352号及び、1985年４
月18日に出願された発明の名称「粉体スプレガン」の米
国特許出願第724,392号に開示されたタイプのものであ
る。尚、これらの両米国特許出願はこの引用によって本
明細書の一部を構成するものである。これらの出願の開
示によると、粒子偏向器106は誘電材料製であり、前方
半部分110とほぼ円錐形状の後方半部分111とを有する。
この後方半部分111は円筒壁144を形成する空洞を有す
る。半部分110,111は後述するように互いに連結され、
胴体16の放出開口108から放出された被覆粒子の流路中
に直接に取付けられている。被覆粒子流は、後方半部分
111の後方面に衝突し、この衝突によって半径方向外方
に偏向し円錐形パターンとなり物体に塗布される。

複数の電極部材は、抵抗ファイバー円板112によって
構成されることが好ましく、その少なくとも一部が粒子
偏向器106の外周に位置し放出開口108から放出された被
覆粒子に対して直接露出するように、粒子偏向器106の
前方及び後方半部分110,111の間に挟まれている。後述
のように、高電圧ケーブル96は粒子偏向器106内で電極
円板112に電気的に接続され、電極円板112を静電的に励
起してガン胴体16から放出された被覆粒子の流路内にコ
ロナ放電を生ずる。

第３図において、本発明のケーブルアッセンブリはケ
ーブル96の外装100の前方端にはいでその芯101が露出さ
れている。この芯101は誘電性管115の中空内部に挿入さ
れ、この誘電性管115には誘電性グリース117が充填され
ている。ケーブル芯101はバネ114に電気的に接触し、こ
のバネ114は抵抗体118の一端のリード116に半田付けさ
れ、この抵抗体118も管115の中空内部に保持されてい
る。抵抗体118の他端のリード120は管状ピン122に半田
付けされ、この管状ピン122はプラスチックソケット124
内に支持されている。ピン122の前方端には内部孔が形
成されこの内部孔内には対向した一対の板バネ126,128
が固設され、これらの板バネ126,128は管状ピン122に電
気的に接触している。プラスチックソケット124の外表
面の一部のオネジ部はプラスチックナット130のメネジ
に螺合し、このプラスチックナット130はケーブル筒、
即ち管115に前方端内に固設されている。抵抗体118とリ
ード116,120とバネ114とケーブル芯101はすべて、管115
を充填する誘電性グリース117によって覆われることが
好ましい。

現時点での好適実施例では、プラスチックナット130
の後方端に形成された貫通孔131は抵抗体118の直径より
もわずかに大径であるので、抵抗体118はプラスチック
ナット130を通って管115から引き抜くことができる。抵
抗体118が故障した場合の保守保全は次のように行われ
る。まずプラスチックソケット124を回転してプラスチ
ックナット130から外し、その後に抵抗体118に接続され
たピン122を握ってこの抵抗体118を管115の前方端から
引き抜く。ケーブル96はこの保守保全作業の管115の後
方端から取り出される。その後に新しい抵抗体118とケ
ーブル96とが、管115にその前方端と後方端とから夫々
挿入されると共に、誘電性グリースが管115内に注入さ
れた抵抗体118と、バネ114を介した抵抗体118とケーブ
ル96との接続部と、ピン122の一部とを夫々被覆する。
誘電性グリースを気泡の発生なしに管115に充填するの
には、米国特許第4,534,106号に開示されたような注入
器型の装置を使用することができる。

板バネ126,128を有するピン122は雌コネクタを構成
し、ここに粒子偏向器106に形成された雄コネクタが入
り込み結合される。第３図の左側に図示したように偏向
器106の前方半部分110には段差孔132が形成され、この
孔132にはネジ134が入り込み、このネジ134はその軸部
（ステム部）に圧入されたスタッド136を有する。ネジ1
34は偏向器106の後方半部分111の孔138に螺合されて両
方の半部分110,111を互いに連結している。前方半部分1
10には電極円板112との境界位置に座142が形成され、こ
の座142には金属ワッシャ140が保持され、この金属ワッ
シャ140はネジ134の締付時に電極円板112に押付けられ
る。この押付けによって、電極円板112とネジ134とこの
ネジ134に取付けられたスタッド136との間の電気的接続
が確実に行われる。

好適実施例では、ケーブル96を電極円板112と偏向器1
06とに連結する為に、ケーブル96と管115とを一体にケ
ーブルスリーブ60内に挿入し、軸方向に前進させてソケ
ット124とナット130とを胴体16の前方端に露出させる。
その後に、偏向器106をソケット124とナット130に被せ
ると、偏向器106の後方半部分111の空洞に形成された円
筒壁144がソケット124とナット130とを取り囲む。偏向
器106が所定位置に移動すると、スタッド136がピン122
の内部空洞に進入して対向の板バネ126,128の間に入り
込む。これによって、ケーブル96と電極円板112との間
の電気通路が完成する。こうしてケーブル96と抵抗体11
8との機械的接続及びスタッド136とピン122との機械的
接続は、夫々ケーブルスリーブ60の内部及び粒子偏向器
106の内部で達成される。ケーブルスリーブ60と粒子偏
向器106の各々は、誘電材料製であるので、胴体16又は
スプレガン10の他の部分を介してのコロナ放電の危険が
低減される。

第１図の右側部分はケーブル調整構造体を示し、これ
は、ケーブルスリーブ60内でケーブル96と管115との軸
方向位置を調整し胴体16の放出開口108に対する粒子偏
向器106及び電極112の位置を変更可能にする。ケーブル
調整構造体は、ガン本体12の後方部分24に取付けられた
固定ナット150を具備し、このナット150にはメネジ付孔
152が形成されている。ケーブル調整器154はオネジ付の
後方端156と大径の前方端158とを有し、このオネジ付の
後方端156は固定ナット150のメネジ付孔152内に入り込
んでおり、前方端158は半径方向内方に延在した環状リ
ング160を有している。ケーブル調整器154の後方端156
には貫通孔162が穿孔され、この貫通孔162は前方端158
で径が大きくなっている。高電圧ケーブル96はケーブル
調整器154に挿通され、外装100はケーブル96の芯101が
ケーブル調整器154から突出するように除去されてい
る。上述したように、芯101は筒、即ち管115内に収容さ
れており、これらの芯101と管115とが一体として胴体16
のケーブルスリーブ60に挿通さている。

ナット164は、芯101の露出の為に外装100を除去した
外装100の端部に取付けられ、ケーブルアダプタ166の一
端に螺合され、このケーブルアダプタ166をケーブル芯1
01とケーブル96とに固定している。ケーブルアダプタ16
6の他端は締付ナット168に螺合され、この締付ナット16
8は例えば圧縮フェルール型継手（不図示）によって管1
15に固着されている。従ってケーブル96とケーブル筒、
即ち管115はケーブルアダプタ166によって互いに固定さ
れ、胴体ライナー60内を一体的に移動可能である。ケー
ブルアダプタ166にはその前方端付近に、半径方向外方
に突出した肩部169を形成することが好ましい。ケーブ
ル調整器154の前方端158の環状リング160はケーブルア
ダプタ166の肩部169に当接し、保持リング170によって
所定位置に保持される。

ケーブル調整構造体の作用は以下の通りである。例え
ば、ケーブル96を前方に移動させる場合には、ケーブル
調整器154のオネジに沿って軸方向に移動可能な止めナ
ット172を回転して固定ナット150の後方面との係合を解
く。その後にケーブル調整器154を一方向に回転して固
定ナット150に対して軸方向に移動させる。ケーブル調
整器154はケーブル96とナット164とケーブルアダプタ16
6とガン本体12の孔26とに対して回転摺動可能である。
こうして、ケーブル調整器154の軸方向移動はケーブル
調整器154の環状リング160とケーブルアダプタ166の肩
部169及び保持リング170との間の連結を介してケーブル
96に伝えられる。ケーブルアダプタ166の肩部169及び保
持リング170はケーブル調整器154の回転を許容するが、
しかしケーブル調整器154の移動に伴いケーブルアダプ
タ166とケーブル96とケーブル筒、即ち管115を軸方向に
移動させる。ケーブル調整器154を逆回転すれば、ケー
ブル96とケーブル筒、即ち管115は反対方向に移動され
る。止めナット172を固定ナット150に対して締付けるこ
とによって、ケーブル調整器154が所定位置に係止され
ケーブル96が固定される。

ケーブル96とケーブル筒、即ち管115とが軸方向に移
動すると、上述したケーブル筒、即ち管115と粒子偏向
器106との間の連結により粒子偏向器106がスプレガン10
の前方端の放出開口108に対して移動する。このような
軸方向移動によって、放出開口108の大きさ及び幾何学
形状が変化し被覆粒子のスプレパターンを変化させると
共に、被覆粒子が被覆対象物体に達する途中に通過する
静電界の集中度（concentration of the electrostatic
field）が変化する。

本発明は好適実施例を参照して説明したが、当業者で
あれば、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更
が可能であり、かつまた均等物に置換することもできる
であろう。更に、本発明の必須の範囲から逸脱すること
なく多くの変更をなして特別な状況又は材料を本発明に
適用することもできる。例えば、上記の図面では粒子偏
向器と電極との組合せ体が高電圧ケーブルに連結されて
いたが、電極は粒子偏向器無しに直接にケーブルに取付
けられ、静電荷を微細粉体材料に付与することも可能で
あろう。

従って、本発明は本発明を実施するための最良の形態
として開示された特別な実施例に限定されるものではな
く、添付した請求の範囲内のすべての実施例を含むもの
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ハートル，ロナルド，ジェー. アメリカ合衆国．44001 オハイオ，アムハースト，ハゼルストリート 543 (72)発明者ホルステイン，トーマス，イー. アメリカ合衆国．44001 オハイオ，アムハースト，フォレストヒルドライヴ 104 (56)参考文献特開昭59−112876（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−106854（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固体微細粉体材料を物体にスプレする静電
スプレ被覆装置であって、被覆すべき物体の方へ微細粉体材料を放出するための放
出開口を一端部に有する粉体流通路が形成されたスプレ
装置と、前記粉体流通路内に配置され、中空管を含むケーブルア
ッセンブリと、前記中空管内に固定された高電圧静電ケーブルと、前記中空管内に取り付けられ、前記高電圧静電ケーブル
に電気的に接続された第１リードを有する抵抗体と、前記スプレ装置の前記放出開口から放出された被覆粒子
の流路中に位置するように前記中空管に取り付けられた
粒子偏向器と、電極と、前記電極と前記抵抗体とを接続するための手段と、を含む静電スプレ被覆装置において、前記中空管（115）は、誘電性の管であり、前記中空管の中空内部は、流動可能な誘電材料（117）
で一部分充填されており、前記粒子偏向器（106）は、前記電極（104）を担持して
おり、前記電極（104）と前記抵抗体（118）とを接続するため
の前記手段は、前記誘電性中空管（115）に取り付けら
れ前記抵抗体（118）の第２リード（120）に電気的に接
続された第１接続器手段と、前記電極（104）に電気的
に接触した状態で前記粒子偏向器（106）に取り付けら
れ前記高電圧静電ケーブル（96、101）と前記電極（10
4）との間に電気流路を形成するために前記第１接続器
手段に接続可能な第２接続器手段とを有することを特徴
とする静電スプレ被覆装置。
【請求項２】前記第１接続器手段は、前記抵抗体（118）に電気的に接続され、一対の対向す
る板バネ（126、128）を収容する貫通孔を有するピン
（122）と、前記中空管（115）に取り付けられ、雌ねじが形成され
た壁を有する通路が設けられたナット（130）と、前記ナット（130）の雌ねじに螺合する雄ねじを有し、
前記ピン（122）が取り付けられるように構成された貫
通孔を設けたソケット（124）とを含むことを特徴とす
る請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記粒子偏向器（106）は、前方半部分（1
10）と、開口（144）が形成された後方半部分（111）と
を含んでおり、前記電極（104）は、前記前方半部分（110）と前記後方
半部分（111）との間に挟まれた抵抗シート（112）であ
り、前記第２接続器手段は、前記前方半部分（110）と前記後方半部分（111）とを相
互に接続するネジ（134）と、前記電極（112）と前記ネジ（134）との間の電気的接触
を確実にするために前記ネジ（134）によって前記電極
（112）に対して締め付けられるワッシャ（140）と、前記ネジ（134）に取り付けられており、前記粒子偏向
器（106）の前記後方半部分（111）に形成された前記開
口（144）内に延在するスタッド（136）と、を含んでおり、前記粒子偏向器（106）は、前記第１接続器手段の前記
ソケット（124）と前記ナット（130）とが前記粒子偏向
器（106）の前記後方半部分（111）の前記開口（144）
内に延在し、前記ネジ（134）に取り付けられた前記ス
タッド（136）が前記ピン（122）の前記貫通孔内に延在
し前記貫通孔内の前記対向する板バネ（126、128）に電
気的に接触するように、前記スプレ装置（10）に取り付
けられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】前記スプレ装置は、誘電性材料からつくら
れたスリーブ（60）を含んでおり、前記スリーブ（60）
は、前記粉体流通路（46）内に配置されており、前記放
出開口（108）は、前記スリーブ（60）を取り囲んでお
り、前記中空管（115）は、前記スリーブ（60）内に配
置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
かに記載の装置。
【請求項５】前記中空管（115）と前記高電圧静電ケー
ブル（96、101）とは、一体として前記スプレ装置（1
0）内に取り外し可能に挿入できるように構成されてい
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
装置。
【請求項６】前記ケーブルアッセンブリ（96、115）を
前記粉体流通路（46）内で軸方向に移動させるための調
整手段を更に含んでおり、前記ケーブルアッセンブリ
（96、115）の軸方向移動に応じて、前記粒子偏向器（1
06）と前記電極（104）とが前記放出開口（108）に対し
て移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
に記載の装置。
【請求項７】前記調整手段は、前記スプレ装置（10）に取り付けられ、雌ねじ付きの内
部通路（152）を有する固定部材（150）と、前記高電圧静電ケーブル（96）を回転可能に収容できる
内部孔（162）を有する調整部材（154）と、前記高電圧静電ケーブル（96）に固定された前記ケーブ
ル取付具（164、166）と、前記調整部材（154）と前記ケーブル取付具（164、16
6）とを相互に接続するスペーサ（160）と、前記ケーブル取付具と前記中空管（115）とを相互に接
続するクランプ（168）と、を含んでおり、前記調整部材（154）には、雄ねじ（156）が形成されて
おり、前記雄ねじ（156）は、前記固定部材（150）の前
記内部通路（152）の前記雌ねじと螺合しており、それ
によって、前記調整部材（154）が回転されたときに前
記調整部材（154）が前記固定部材（150）に対して軸方
向に移動するように構成されており、前記ケーブル取付具（164、166）は、前記スペーサ（16
0）を前記ケーブル取付具に対して軸方向に固定した位
置に保持すると共に前記ケーブル取付具に対して回転す
るように保持する手段（169、170）を有することを特徴
とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】前記クランプ（168）は、前記高電圧静電
ケーブル（96）の一部分を担持していることを特徴とす
る請求項７に記載の装置。
【請求項９】前記誘電材料（117）は、誘電性グリース
であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記
載の装置。