JP5181256B2 - 自動噴霧吹付け器 - Google Patents

Description

本発明は、水溶性又は溶媒に溶けた、摩耗塗料、ラッカー、エナメルのような物質を噴霧させるための自動吹付け器に関する。

本発明は、特に紫外線照射によって交差結合（クロスリンク）可能な塗料を高圧で、かつ高頻度で噴霧させるのに有用である。
このタイプの自動吹付け器は、一般的に圧縮空気である、加圧された推進用ガス（推進剤）が供給される加圧された推進用ガスの室と、圧力下で噴霧される物質が供給される物質の室を含む。
圧力下で噴霧される物質の噴霧用ノズルは、物質用の室と接続されている。この物質は、自動吹付け器の上流から供給されて、ノズルの目盛り調整された開口部を通って放出される。

さらに、自動吹付け器内には、ガス及び物質用の室を通るスライドが設けられており、この正面端部には、前記ノズルを閉鎖できるニードル弁が備えられている。
このニードル弁の開放は、一般的に圧縮空気である、推進用ガスの作用によって引き起こされる。
スライドは、この背面端部上に、一般的に気圧シリンダーである、作用手段と一体に形成されており、前記ノズルの閉鎖や開放を行うために移動可能となっている。この気圧シリンダーは、ばねによって閉鎖位置に復帰するようにピストンを含み、推進用ガスによって開放位置に移動させる。

推進用ガスが、スライドに沿って、ガス用の室から物質用の室まで移動するのを防ぎ、また逆に、噴霧される物質が、物質用の室からガス用の室まで移動するのを防ぐため、前記スライドと交差するように、シールされた振動手段を設けている。
物質の噴霧中、推進用ガスが、噴霧用に、ノズルの中央開口部を通る物質の噴霧化を助けて、周囲のエアーベントによって、同軸状に向うジェットを形成する。
このような従来公知の自動噴霧吹付け器では、前記スライドは、ノズルの開閉のために必要に応じて、その都度、スライド移動する。

従来公知なように、物質の放出前に噴霧用空気の開放するためと、噴霧用空気の閉鎖前にノズルの閉鎖を確保するために、オフセットが設けられている。
ノズルの側では、スライドの表面は、噴霧される物質と接するが、これは、しばしば、摩耗剤及び／又は腐食剤であり、場合によっては、例えば、エナメルである。
シール手段は、静的又は変形可能なものでもよい。静的な手段として、Ｏ−リングシール、スクレイパーシール、又は突っ張りと同様の留め金があり、また、変形可能な手段として、蛇腹、薄膜、又は他のフレキシブルな表面であって、吹付け器の固定部と可動部の間に取付けられるものがある。

特許文献１を参照すると、噴霧される物質の室の側にフレキシブルな蛇腹を設けた、自動噴霧吹付け器が開示されている。このフレキシブルな蛇腹は、吹付け器の本体に対し、この背面端部で取付けられており、ニードルの周囲でシールを形成する移動可能な正面端部を含んでいる。
このニードルは、蛇腹の正面端部によって形成されるシールと共に作用する肩を含む。
しかしながら、特許文献１に開示された吹付け器は、コイルを備えた蛇腹を含むが、この表面、特に、コイル間の凹所や角部は、すすぎや洗浄が困難であった。

また、特許文献２を参照すると、薄膜を備えた自動吹付け器が開示されているが、このニードル弁は薄膜と一体でこれを横切り、脈動（パルセーション）制御エレメントと接続するようにしている。
しかしながら、物質と接する薄膜の重要な表面領域のため、この薄膜は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン層のようなコーティングによって、保護されなければならなかった。

フランス国特許第２８６３５１２号（FR 2 863 512） 欧州特許第１０６３０１８号（EP 1063018）

よって、本発明は、従来技術を改良するため、すすぎや洗浄が容易になるように、水溶性又は溶媒に溶けた、摩耗塗料、ラッカー、又はエナメルのような物質を噴霧させるための、新規な自動吹付け器を提供することを第一の目的とする。

また、本発明は、シールされた振動手段が噴霧される物質と接する小さな表面領域を有するように、水溶性又は溶媒に溶けた、摩耗塗料、ラッカー、又はエナメルのような物質を噴霧させるための、新規な自動吹付け器を提供することを第二の目的とする。

また、本発明は、シールされた振動手段用の保護コーティングをもはや必要としないように、水溶性又は溶媒に溶けた、摩耗塗料、ラッカー、又はエナメルのような物質を噴霧させるための、新規な自動吹付け器を提供することを第三の目的とする。

本発明の前記目的のため、水溶性又は溶媒に溶けた、摩耗塗料、ラッカー、エナメルのような物質を噴霧させる自動吹付け器を提供し、これは、噴霧される物質用に室を定めた正面部と、推進用ガスの制御と放出用の背面部を有する本体と、移動可能なニードル弁を用いて制御された、物質放出用の噴霧用ヘッド及びノズルと、前記ニードル弁の移動を制御するための制御手段と、前記本体の正面部と背面部の間で挟持されて取付けられる際、前記噴霧される物質と推進用ガスの間で前記ニードル弁を囲む弾性シール手段とを含み、さらに、前記弾性シール手段は細長い管の形状を有し、この内面を、移動用に、前記ニードル弁と、このニードル弁上に取付けられた制御用スライドの直径に合せて、噴霧される物質の圧力に耐えられるようにしたことを特徴とする。

本発明のさらなる特徴として、次のものがある。
前記弾性シール手段は、前記本体の正面部側の正面端部上で固定されており、これによって前記ニードル弁の肩に対してロックさせて、前記弾性シール手段を圧縮して与圧を付与することを特徴とする。
前記弾性シール手段は、円筒形状ジャケットを螺合させることで、前記本体の正面部又は背面部の一方に対して挟持されて取付けられることを特徴とする。
前記弾性シール手段を挟持させる前記円筒形状ジャケットは、噴霧される物質用の室を定めることを特徴とする。
前記弾性シール手段は、噴霧される物質と接するようにその外周面に連続した凹状部を有することを特徴とする。
前記ニードル弁の移動は短く、２ミリメートル程度であり、この際、前記弾性シール手段の径方向の大きさの変化は小さく、１ミリメートル程度の十分の一であることを特徴とする。
前記弾性シール手段は、スリーブ形状を有し、前記本体の正面部側の正面端部を径方向内側に膨らませ、前記本体の背面部側の背面端部を径方向外側に膨らませることを特徴とする。
前記弾性シール手段は、ペルフルオロエラストマー材料から形成されることを特徴とする。

本発明は、添付された図と合せて、以下の説明を参照することで、より理解可能となるが、これら図は、参照用に、非限定的な例として示されたものに過ぎない。

本発明に従う自動吹付け器であって、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った長軸方向の断面図を概略的に示した図である。 本発明に従う自動吹付け器であって、図１の矢印Ｉの方向から眺めた上からの図を概略的に示した図である。

図１を参照すると、本発明に従う自動吹付け器が示されているが、これは、正面部１ａと背面部１ｂを含み、これら正面部１ａと背面部１ｂのうち少なくとも一方を軽量金属から形成している。
正面部１ａは、摩耗に対して耐性のある材料、例えばステンレス鋼を用いて形成された円筒形状のジャケット２を有し、噴霧用ヘッド３をこの中に螺合させるように適合させている。

噴霧用ヘッド３は、中央の開口部３ａと複数の周囲の開口部３ｂ又は３ｃを含んでいる。物質放出用の開口部３ａと推進ガス排出用の開口部３ｂ又は３ｃに基づき、一定圧力下で、自動吹付け器に供給された物質を噴霧化させることで、物質の噴霧を達成しているが、噴霧用空気の供給に組合わせて、噴霧の他に、噴霧された物質のジェットの形状及び／又は大きさを制御可能にしている。
本発明に従う自動吹付け器（噴霧吹付け器）は、噴霧用ノズル４の近くで放出されるように、噴霧用空気供給手段を含み、噴霧を向上させて、物質のジェットを形成している。

噴霧用空気は、機械的なオフセットを用いて、物質の排出とは独立して供給されており、この機械的なオフセットによって、噴霧用ヘッド３内に形成された環状室内に噴霧用空気を供給しており、該環状室が、開口部３ｂの第一セットや噴霧用ノズル４の開口部３ａのかなり近くで放出される空気用ノズルと、自動吹付け器の本体の正面部１ａの端部に位置するリング内に配置された開口部３ｃの第二セットと連通している。この構成によって、開口部３ｃの第二セットの開口部が、噴霧用空気のジェットを、噴霧用ノズル４から出る物質のジェットに向かって、より大きな角度で合せている。

噴霧用ノズル４は、円筒形状ジャケット２内に螺合することで交換可能となっているモジュールを構成する、ボール（玉）弁５を形成している。
噴霧される物質は、パイプを用いて、一定圧力下で、自動吹付け器の正面部１ａに送られる物質の供給室７に送られ、供給室７の物質が噴霧用ノズル４に接続する噴霧用ヘッド３の中央経路８内に直接的に放出される。

噴霧用ノズル４への物質の供給を制御し、特に、自動吹付け器がもはや作動されない時にこの供給を停止させるため、本発明に従う自動吹付け器はニードル弁９を用いて、噴霧用ノズル４を通って物質が排出されることを防止させている。
出口を解除させるためのニードル弁９の戻りは、気圧制御手段を用いて制御しているが、これはシリンダー１１の制御ピストン１０（制御手段）に作用して、ニードル弁９を後方に移動させる。この気圧制御手段がもはや作動されない時、戻りばね１２が制御ピストン１０上で反対方向に作用して、物質の出口を塞ぐようにニードル弁９を前方に移動させる。

制御ピストン１０が制御用空気の脈動によって後方に押し戻される時、ばね１２を後退位置に向って圧縮させて、ニードル弁９の端部がボール５を開放させて、噴霧用ノズル４へのアクセスを解除して、中央経路８の内壁とニードル弁９の外面の間に定められた環状スペースを通って、物質の供給室７から噴霧用ノズル４まで、加圧された物質を移動させる。

噴霧を向上させて、噴霧用ノズル４から出る噴霧化された物質のジェットの形状を良好にするため、自動吹付け器は噴霧用空気供給手段を同様に備えて、噴霧用ノズル４の近くで放出されるようにしている。噴霧用空気供給手段は、空気の入力室１７内に放出される空気ダクトに接続された圧縮空気用パイプを含み、前記空気の入力室１７は全体的に円形状で、自動吹付け器の本体の背面部１ｂ内の弁１６の周囲に配置されている。この空気の入力室１７は、本体の背面部１ｂと正面部１ａ内に延びる連続した連通用の環状通路１８を介して、噴霧用ヘッド３内に配置された外側の円形状の室１９と接続されている。この外側の室１９は、噴霧用ヘッド３の正面側で放出させるように、開口部３ｂ又は３ｃを介して外部と連通している。

ニードル弁９の制御ピストン１０は、同軸のピストン１０ａによって囲まれており、ばね１２ａを用いて閉鎖位置に与圧されている。
ピストン１０ａの正面端部は狭められて、ポペット弁１６を形成しており、ばね１２ａの付勢力によって、背面部１ｂの内側又はこれと一体に形成された弁座（シート）に対して付勢されている。
制御ピストン１０とピストン１０ａの間の変位には所定のあそびｊが設けられており、これによって、開放と閉鎖の双方で、ピストン１０ａの移動によりオフセットと共に、双方の方向で制御ピストン１０の移動を制御している。

ニードル弁９と制御ピストン１０の間の接続は、自動吹付け器の本体の正面部１ａと背面部１ｂを横切り、制御ピストン１０と共に制御手段を構成する接続スライド（制御用スライド）１４によって保たれている。
接続スライド１４は、ニードル弁９上で、この正面端部にねじを付けたピンとして形成されており、また、この背面端部上で、制御ピストン１０とばね１２のサポートプレートとに一体に形成されている。
ニードル弁９上に接続スライド１４を取付けることで、弾性シール手段１３の正面端部１３ａをニードル弁９の肩９ａに対して挟持させて、弾性シール手段１３を圧縮させて与圧を付与する。

弾性シール手段１３の背面端部１３ｂは、自動吹付け器の本体の正面部１ａ、詳しくはステンレス鋼から形成されたこのジャケット２と、自動吹付け器の本体の背面部１ｂとの間で挟持されて、連結と静的シールを確保する。
弾性シール手段１３の弾性のため、この弾性シール手段１３の伸縮は、２Ｈｚ付近の、増大された作動周波数によって行うことができ、この際、大凡１２０バールの増大された圧力で１０ミリオンサイクルの耐用寿命を保証できる。

長所として、弾性シール手段１３は、細長い管の形状を有し、この内面をニードル弁９と接続スライド１４の直径に合せており、これによって、弾性シール手段１３の外面上に噴霧される物質によって及ぼされる圧力に耐えられるようにしている。
好ましくは、細長い弾性シール手段１３は、二つの膨出した正面端部１３ａ、背面端部１３ｂを備えた管状スリーブの形態に形成される。
このうち、正面端部１３ａは径方向内側に膨らみ、背面端部１３ｂは径方向外側に膨らんでいる。

ニードル弁９の作用は、ボール５を、このシートと当接させたままにしたり、分離させることにあるため、このニードル弁９の移動は小さく、２ミリメートル程度である。
径方向の大きさの変化も同様に小さく、１ミリメートルの１０分の１程度である。これによって、大凡２Ｈｚの増大された作用周波数を用いることができる。

弾性シール手段１３の外面の連続して設けた凹状部によって、この外面のすすぎと洗浄を容易にしており、従来技術の蛇腹や薄膜で見受けられたような、すすぎと洗浄の困難性を克服する。
弾性シール手段１３の外面の基本的に円筒形の形状によって、同様に、従来技術の蛇腹や薄膜と比較して、噴霧される物質と接する表面領域を減らすことを可能にしている。

弾性シール手段１３を形成するのに用いられる材料として、水溶性物質に対して特に耐性がある場合にはポリウレタンでもよい。
ポリウレタンは経済的で、かつ加工が容易であり、好ましくは成形し、又は必要に応じて、機械加工を行う。

水溶性又は溶媒に溶けた、噴霧される物質の全てのタイプに対する耐性が問題となる場合、弾性シール手段１３は、高度に化学的に不活性なペルフルオロエラストマー材料から形成されてもよい。
用いられるペルフルオロエラストマー材料は、特に高圧の環境と爆発的な減圧状況用に処方された、満足のいくペルフルオロエラストマー材料である。

以上、実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、むしろ本発明の基礎と技術思想の範囲内で、形状に関する任意の修正や任意の実施形態の変化をカバーする。
例えば、弾性シール手段１３に用いられる材料は、本発明の範囲から逸脱することなく、修正することができ、必要に応じて、金属又は非金属の材料から構成されてもよい。

Claims (8)

1. 水溶性又は溶媒に溶けた、摩耗塗料、ラッカー、エナメルのような物質を噴霧させる自動吹付け器であって、
   噴霧される物質用に室（７）を定めた正面部（１ａ）と、推進用ガスの制御と放出用の背面部（１ｂ）を有する本体と、
   移動可能なニードル弁（９）を用いて制御された、物質放出用の噴霧用ヘッド（３）及びノズル（４）と、
   前記ニードル弁（９）の移動を制御するための制御手段（１４、１０）と、
   前記本体の正面部（１ａ）と背面部（１ｂ）の間で挟持されて取付けられる際、前記噴霧される物質と推進用ガスの間で前記ニードル弁（９）を囲む弾性シール手段（１３）とを含み、さらに、
   前記弾性シール手段（１３）は細長い管の形状を有し、この内面を、移動用に、前記ニードル弁（９）と、このニードル弁（９）上に取付けられた制御用スライド（１４）の直径に合せて、噴霧される物質の圧力に耐えられるようにしたことを特徴とする自動吹付け器。
2. 前記弾性シール手段（１３）は、前記本体の正面部（１ａ）側の正面端部（１３ａ）上で固定されており、これによって前記ニードル弁（９）の肩（９ａ）に対してロックさせて、前記弾性シール手段（１３）を圧縮して与圧を付与することを特徴とする請求項１に記載の自動吹付け器。
3. 前記弾性シール手段（１３）は、円筒形状ジャケット（２）を螺合させることで、前記本体の正面部（１ａ）又は背面部（１ｂ）の一方に対して挟持されて取付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動吹付け器。
4. 前記弾性シール手段（１３）を挟持させる前記円筒形状ジャケット（２）は、噴霧される物質用の室（７）を定めることを特徴とする請求項３に記載の自動吹付け器。
5. 前記弾性シール手段（１３）は、噴霧される物質と接するようにその外周面に連続した凹状部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動吹付け器。
6. 前記ニードル弁（９）の移動は短く、２ミリメートル程度であり、前記弾性シール手段（１３）の径方向の大きさの変化は小さく、１ミリメートル程度の十分の一であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動吹付け器。
7. 前記弾性シール手段（１３）は、スリーブ形状を有し、前記本体の正面部（１ａ）側の正面端部（１３ａ）を径方向内側に膨らませ、前記本体の背面部（１ｂ）側の背面端部（１３ｂ）を径方向外側に膨らませることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の自動吹付け器。
8. 前記弾性シール手段（１３）は、ペルフルオロエラストマー材料から形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自動吹付け器。

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