JP5461541B2 - コーティング装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載するコーティング装置に関する。

この種のコーティング措置は公知である。しばしば、中空体の内面が噴霧流体でコーティングされるが、その際、開口を有する中空体が噴霧ノズルの上に保持される。噴霧ノズルが流体を噴霧し、こうしてエアロゾルを、すなわちプロペラントガスたとえば空気と、この流体から形成された浮遊微粒子または流体液滴とからなる混合物を生じる。このエアロゾルは、開口を通して中空体の中に吹き込まれると、エアロゾル中に含まれる流体液滴を中空体内面に沈着させることができる。この場合、ノズルによる流体の噴霧は、中空体内面に流体液滴を均一に分布させるために非常に重要であるが、これがしばしば成功していない。

したがって本発明の目的は、請求項１のプリアンブルに記載の特徴を持つコーティング装置であって、中空体内面における噴霧流体の均一な分布を可能にするもの、とくに流体噴霧を改善することによってこれを可能にするものを得ることである。

上記の目的を解決するため、請求項１に挙げた諸特徴を有するコーティング装置を提案する。このコーティング装置が優れているところは、噴霧流路を包む少なくとも１本の噴霧管を持ち、この噴霧管に正圧のかかったプロペラントガスを導いて、霧化されていない流体を導くことができ、またこの噴霧管は少なくとも１つの流出口を有する。このコーティング装置は、霧化されていない流体のため、吐出口を有する少なくとも１本の中空針を含み、この中空針は、噴霧流路と協働し、そして噴霧流路とほぼ同軸に配置されている。この場合、噴霧管と中空針とはベンチュリ配置を形成する。したがって圧力のかかったプロペラントガスは、噴霧管または噴霧管中に配置された噴霧流路に導かれる。霧化されていない流体は、噴霧流路と協働する中空針を経由して送り込まれる。これが意味するのは、霧化されていない流体が、噴霧流路と中空針の協働によって噴霧されるということである。このことは主として、噴霧管または噴霧流路を通って流れるプロペラントガスによって達成される。この場合、霧化されていない流体のプロペラントガスに対する量比は任意とすることができるが、好ましくは流体より多くのプロペラントガスが、コーティング装置に送り込まれるものとする。霧化されていない流体は、中空針の吐出口から流出する。吐出口は、中空針と噴霧流路の協働によって流体が噴霧され得るように配置する。中空針は、噴霧流路にほぼ同軸に配置されている。したがってコーティング装置は、非常に細い構造とすることができ、とくに断面の狭いものとすることができる。流体の噴霧によって、エアロゾル、すなわちプロペラントガスと霧状流体または流体液滴からなる混合物が存在する。このエアロゾルは、噴霧管を通って流れ、流出口に達し、そして噴霧管から流出することができる。噴霧管の流出口は、噴霧された流体の中空体内面における均一な分布が得られるように配置されている。

このコーティング用の配置は、噴霧管と中空針がベンチュリ配置を形成する点で優れている。これが意味するのは、ベンチュリノズルまたはベンチュリ管の原理による配置が行われているということである。したがって中空針の吐出口は、噴霧管の断面がもっとも狭い領域に配置されているか、またはこのもっとも狭い断面を、中空針が噴霧管と共同して形成する。この場合、ここで挙げた断面もまた、このもっとも狭い断面の領域をただ１つ形成できるだけであり、あるいは、局部的にもっとも狭い断面、またはそのような断面の領域であり得る。このことは、ベンチュリ配置の領域が全体として、もっとも狭い断面、とくに噴霧管のもっとも狭い断面を形成しなければならない、ということを意味しない。

ベンチュリ配置の領域では、プロペラントガスの高い流速が存在する。このプロペラントガス流は、霧化されていない流体を、吐出口を通して中空針から奪い取る。すなわち、プロペラントガスと霧化されていない流体との間には、運動量の交換が存在する。これにより、霧化されていない流体は加速される。この加速と、これにより高くなった速度とによって負圧が生じ、この負圧は、霧化されていない流体に吸引作用をおよぼす。したがって、中空針で霧化されていない流体を搬送するのに必要な搬送圧は、ベンチュリ配置の領域に存在する圧力より小さくすることができる。ベンチュリ配置に続いて、すなわちエアロゾルの流れ方向の下流で、たとえば断面積拡幅によって、流体をふたたび減速することができる。噴霧流路または噴霧管にプロペラントガスの連続的流れを設け、霧化されていない流体の連続的な流れを、中空針を通して送り込むことが意図されている。プロペラントガスと混合された霧化された流体、すなわちエアロゾルが、ベンチュリ配置の下流側で、噴霧管の流出口から流出すると、このエアロゾルは圧力解除されて大気圧を持つ。この圧力解除プロセスが進行する間、流出口領域では、エアロゾルが非常に高い流速に達し得る。とくに噴霧された量の流体微粒子は、超音速領域まで加速され得る。本発明のコーティング装置によれば、プロペラントガスと、噴霧された流体とくに非常に小さい流体液滴との、非常に良好な混合を得ることができる。エアロゾルが流出口から流出するときの非常に高い流出速度と組み合わせて、中空体内面における流体液滴分布の均一性を明らかに改善できる。

本発明の１つの発展形は、中空針の少なくとも一部領域を、噴霧流路の中に配置することを意図する。すなわち、中空針の一部が、噴霧流路の中に、または噴霧管を通って延びるものとする。中空針の吐出口も同様に、噴霧流路の中に設けることができる。この場合、ベンチュリ配置は、噴霧流路で実現されている。中空針は噴霧流路の内部に延びるが、ベンチュリ配置は噴霧流路中に設けないことを意図することもできる。中空針は、噴霧流路中の中心位置で延びるのが好ましい。

本発明のもう１つの発展形は、噴霧流路にテーパ部を設けることを意図する。すなわち噴霧流路は、内部断面積の減少部を有する。このテーパ部を設けて、たとえば、プロペラントガスをベンチュリ配置の領域で、またはベンチュリ配置の下流で加速し、これにより静圧を降下させることができる。この場合テーパ部は、その少なくとも一部分がもっとも狭い断面を形成して、ベンチュリ配置の一部を形成する。複数のテーパ部を設けることもでき、とくには噴霧流路の全体的テーパづけを、複数の部分で行うことができる。

本発明の１つの発展形は、中空針の吐出口をテーパ部の領域に配置することを意図する。この場合吐出口を、テーパ部の上流領域にでも、下流領域にでも配置することができる。好ましくは、噴霧管と、テーパ部の領域に配置された中空針吐出口とが、ベンチュリ配置を形成するものとする。

本発明の１つの発展形は、上記吐出口を流出口の領域に設けることを意図する。すなわちこの吐出口は、―噴霧管または噴霧流路の全長を基準にすると―流出口近くの領域に配置されている。このようにして、ベンチュリ配置領域におけるエアロゾルの高い流速を利用して、中空体内面に噴霧流体をコーティングすることができる。したがってとくにさらなる設計上の措置を行って、エアロゾルの流速をさらに高める必要はない。むしろ、ベンチュリ配置の下流に吹き出し口を設けて、この吹き出し口を、流速を減速しながらも、流体をさらに効果的に噴霧するのに用いることを、意図することができる。

本発明の１つの発展形は、少なくとも１つの流出口を、噴霧管のフロント側に設けることを意図する。これは、流出口が、コーティング装置のもっとも下流側領域に形成されているということを意味する。この流出口は、噴霧流路を周囲環境と流体技術的に接続する。噴霧管または噴霧流路を流れるプロペラントガス、および／またはエアロゾルは、したがって流出口を通って流出できる。好ましくは、エアロゾルまたは噴霧された流体は、流出口を通って、噴霧管のほぼ軸方向に、または噴霧管の軸方向に向かう流出物の円錐として流出するものとする。

本発明の１つの発展形は、少なくとも１つの流出口を噴霧管の外壁に設けることを意図する。この場合、エアロゾルの流出は、噴霧管の半径方向に行うことができる。しかしエアロゾルを、半径方向に１つの角度を加えて流出させることもできる。

本発明の１つの発展形は、流出口を少なくとも２つ設け、これら流出口は、噴霧管の外壁に設けられていて、かつ噴霧管の円周上に分布され、とくにはたがいに直径を挟んで向かい合って配置されているものとする。噴霧管の円周上に流出口を分布させることにより、流出口から流出するエアロゾルの中空体内面における分布に影響をあたえることができる。とくに内面領域において、コーティングのためのエアロゾルの量を多くしたり、少なくしたりできる。この目的のため、流出口は、噴霧管の円周上に不規則に分布させることができる。流出口の均一な配置、とくに直径を挟んで向かい合う配置も可能である。たとえば、流出口を十分に多い数とすることによって、中空体内面のコーティングの均質性の改善を、意図することができる。

本発明の１つの発展形は、少なくとも１つの流出口が、１つの変位装置を用いて、中空体内面の軸方向長さの少なくとも一部分に沿って変位可能とすることを意図する。すなわち流出口を、中空体内部のさまざまなポジションに配置することができる。これが意味するのはとくに、コーティング装置または噴霧管の少なくとも一部領域が、中空体の中に送り込まれるということである。好ましくは、コーティングプロセスの間、流出口を中空体内部で変位させることを意図するものとする。この場合、中空体に入る変位も、そこから出て来る変位も可能である。後者の場合、流出口をまず中空体内部の１つの軸上ポジションに持って来る。このポジションは、中空体の開口とは反対側に位置するものとする。またこの開口とは、そこを通って、噴霧管の少なくとも一部分が中空体の中に送り込まれる箇所である。続いて内面のコーティングが開始され、コーティングプロセスの間、流出口が中空体の開口に向かって変位される。コーティングプロセス中の流出口の変位は、均一な速度で行われるのが好ましい。

噴霧管の流出口は、変位する際、コーティングプロセスの間その大きな領域にわたって、中空体内面に対して等しい距離を取る。これにより中空体内面に、とくに均一なコーティングが得られる。流出口の変位は、たとえば中空体に対する噴霧管の変位によって、または噴霧管に対する中空体の変位によって得られる。流出口を細い中空体にも挿入できるようにするには、コーティング装置、またはコーティング装置のうち中空体に挿入される部分、たとえば噴霧管の断面積を、小さくする必要がある。これは、上記に述べたように、ベンチュリ配置を用いることによって得られる。なぜならば、このベンチュリ配置は、中空体内面のコーティングに必要な機能を、非常に小さいスペースで実現するからである。ベンチュリ配置によって、流出口を出るエアロゾルの高い流出速度が得られるので、中空体のコーティングされるべき内面の全領域にわたって、流出口を変位させる必要はない。好ましくは、流出口の変位が行われる領域を、中空体内面のコーティングされるべき領域と、コーティング装置の噴霧特性とに適合させるものとする。噴霧特性とは、たとえば流出速度、および／または噴霧された流体の液滴の特徴的なサイズと理解することができる。コーティングに用いられた流体の特性、たとえばこの流体の粘性もまた、考慮されるべきである。

本発明の１つの発展形は、コーティングの間、中空体を保持装置によって保持することを意図する。中空体は、たとえばコーティング前に保持装置で把握され、または保持装置に挿入される。このような方法で、コーティング中、中空体を、安定して、とくに振動を生じないで保持することができる。中空体は、コーティング中は保持装置に保持され、コーティングプロセスの後は保持装置から取り出され、または保持装置から離れ落ちる。好ましくはこの保持装置が、クリップ状に形成されているものとすることができる。これは、中空体が保持装置に保持されている間、中空体の少なくとも一部領域が保持装置に把握されていることを意味する。

本発明の１つの発展形は、中空体を保持装置の中にクリップ式固定可能とすること、またはクリップ作用によって保持装置の中に保持することを意図する。好ましくは中空体が、保持装置の弾性領域でこの保持装置にクリップ式固定可能とすることを意図する。これは、中空体が保持装置の中に押し込まれ、その際、保持装置の弾性的に形成された領域が後退することを意味する。中空体が保持装置内に位置決めされたら、この変形した領域が、弾性的に形成されていることにより、少なくともほぼ当初のポジションにふたたび戻り、これにより、中空体は保持装置の中にクリップ式固定される。このクリップ作用によって、中空体は保持装置の中に固定保持され、とくには軸方向および／または半径方向に移動不可能な状態（保持装置を基準とする）で保持される。クリップ作用によって中空体を保持装置の中に保持することにより、保持装置を、機械的に動かされる部品なしに、したがって非常に安価に形成することが可能となる。別な方法として、このクリップ作用は、保持装置の可動状態で支持された領域、とくに旋回可動状態で支持された領域に対するスプリング力によって得られる。

本発明の１つの発展形は、中空体を保持装置によって、旋回可能かつ／または変位可能な状態で保持することを意図する。この場合中空体は、とくに横方向に変位可能、すなわち、保持装置の縦軸に垂直な面において変位可能とする。横方向の変位可能性とは独立して、中空体を垂直方向に、すなわち保持装置の縦軸と平行方向に変位させることを、意図することもできる。たとえば保持装置による中空体の垂直方向変位によって、中空体を、噴霧管の流出口に対して動かし、または変位させることができる。この保持装置は、中空体の旋回運動、とくに保持装置の縦軸を中心とする旋回運動を許容する。縦軸を中心とする保持装置の旋回運動または回転運動だけを許容し、そのほかの軸を中心とする保持装置の旋回運動または回転運動は行わせないことを、意図することもできる。

本発明の１つの発展形は、噴霧管を、センタリング装置によって、中空体の縦軸を基準として中空体の中でセンタリング可能とすることを意図する。中空体の内面において、噴霧された流体のできるだけ均一な分布を得るためには、中空体の内面から噴霧管またはその流出口までの間隔を、均一に保たなければならない。これはとくに、半径方向に流出口から中空体内面までの間隔が、内面の円周にそってほぼ等しくなければならないことを意味する。このセンタリング装置は、噴霧管が、中空体の縦軸を基準としてその中心に配置されるようにするものである。センタリングは、中空体を基準とする噴霧管のセンタリングによって、または噴霧管に対する中空体の位置合わせによって得られる。したがって、中空体の縦軸を基準とする噴霧管の中心配置を得るため、噴霧管または中空体の変位が行われる。このセンタリングは、好ましくは機械的手段によって行うが、センサーに接続された制御装置または調整装置を用いて行い、これらの装置がアクチュエーターを介して、噴霧管および／または中空体を変位させることもできる。

本発明の１つの発展形は、保持装置によって、中空体の縦軸を、センタリング装置のセンタリング軸に位置合わせすること、とくに軸平行に位置合わせすることを意図する。すなわち保持装置は、中空体をセンタリング装置に対して変位させるため、または旋回させるために用いることができる。好ましくは、中空体をセンタリング装置に導くために、保持装置を用いる。この場合とくに、中空体の縦軸を、センタリング装置のセンタリング軸に、軸平行に位置合わせすることを意図する。これにより、中空体内で流出口を変位させる間、流出口または噴霧管から中空体の内面までの間隔を、均一に保つことができる。別な方法として、同様にセンタリング装置を、保持装置に対して変位させて、前記の位置合わせを達成することもできる。

本発明の１つの発展形は、変位装置をセンタリング装置に設けることを意図する。これは、変位装置とセンタリング装置とが１つのユニットを形成することを意味する。この発展形には、意図せずして変位装置に対するセンタリング装置の変位が生じることはあり得ないという利点がある。なぜならば、好ましい方法として、変位装置とセンタリング装置との間に、機械的結合が形成されているからである。

本発明の１つの発展形は、センタリング装置が少なくとも１つのセンタリング部材を含み、このセンタリング部材の外周を、ほぼ円錐台形または円錐形とすることを意図する。この少なくとも１つのセンタリング部材は、センタリング装置の外周の少なくとも一部領域を決定する。この外周は、中空体のセンタリングに用いられる。好ましくはこのセンタリング部材は、ほぼ円錐台形または円錐形の外周を有するものとする。この目的のため、センタリング部材は、半径方向に斜面を持つ形状を有する。これらセンタリング部材は、センタリング装置の外周諸領域のうち、中空体のセンタリングに用いられる領域を、円周上の中断のないものとして形成する必要はない。たとえば、このセンタリング部材は、センタリング装置の表面からの突出物となり、それにより外周を決定するものとなることを、意図することができる。ほぼ円錐台形または円錐形の外周を形成する際、センタリング部材もまた、円錐台または円錐の底面または上面を形成する必要はない。むしろ、センタリング部材が円錐台または円錐の側面の領域にだけ設けられているものを、意図することができる。

本発明のもう１つの発展形は、センタリング部材を少なくとも２つ、好ましくは３つ設けて、これらセンタリング部材は、センタリング装置の円周上に配分配置されたセンタリングアームとして形成されているものを意図する。これらセンタリングアームは、たとえば半径方向に、センタリング装置の半径方向断面の少なくとも一部領域を把握する。好ましくは、これらセンタリングアームまたはセンタリング部材が斜面を有し、この斜面に中空体が支持され、したがってセンタリング可能である。これらセンタリングアームは、好ましくはこの場合、センタリング装置の円周上を均一に配分されていて、センタリング装置に対する中空体の正確なセンタリングが得られるものとする。同じ理由から、センタリング部材は３個設けるのが好ましい。

本発明のもう１つの発展形は、センタリング装置を主として、流出口から流出する噴霧された流体の流れの外に設けることを意図する。これは、噴霧管を基準とすると、センタリング装置が、流出口から流出する流体の流れ、すなわちエアロゾルの流れが、センタリング装置に衝突しないようにして、配置されていることを意味する。中空体の内面におけるエアロゾルの配分は、したがって損なわれない。場合によっては、（噴霧された）流体がセンタリング装置に接触することがあるが、これが生じるのは、流出口から流出した直後ではなく、また噴霧された流体が中空体の内面に衝突する直前でもない。

本発明の１つの発展形は、噴霧管に、中空体の軸方向長さにほぼ相当する長さを持たせることを意図する。中空体の内面のできるだけ大きな領域に均一なコーティングを得られるよう、流出口は、好ましくは中空体のできるだけ大きな領域にわたって変位可能であるものとする。この目的のため、噴霧管は中空体とほぼ同じ長さ、とくに中空体の内面のコーティングされる領域の軸方向長さとする。

本発明の１つの発展形は、プロペラントガスを空気または窒素とすることを意図する。両者のガスとも、取り扱いが簡単である。これらのガスは、大量に入手可能であって、安価でもある。

本発明の１つの発展形は、この流体をポリマー、とくにシリコーンオイルとし、またはポリマーを含むものとする。ポリマーのほか、別の方法では、ポリマーを含むエマルジョン、たとえばシリコーンオイルエマルジョンを用いることができる。

本発明の１つの発展形は、中空体を注射器またはカルプーレとすることを意図する。とくに好ましくは、したがってこのコーティング装置を、注射器および／またはカルプーレに使用できるものとする。これら両者ともその長さに比較して直径が小さい。したがって１つには、中空体の開口からエアロゾルを吹き込むことによって、内面に均一なコーティングを得るのが難しい。もう１つには、中空体の直径が小さいので、中空体の中にコーティング装置を変位させるのが難しい。これらの問題は、上記のコーティング装置によって解決される。ベンチュリ配置を用いることによって、このコーティング装置は、最小限の必要スペースで実現できる。これにより、コーティング装置または噴霧管の中空体の中への変位と、中空体内面の均一なコーティングが可能となる。

本発明の１つの発展形は、この中空体をガラスからなるものとすることを意図する。

下記では図面を用いて本発明をさらに詳しく説明する。

コーティング装置の断面図である。 コーティング装置の流出口領域の細部の図である。 センタリングプロセスおよびコーティングプロセス前におけるコーティング装置とコーティングされる中空体とを示す。 センタリング中におけるコーティング装置と中空体を示す。 センタリングプロセスの後、かつコーティングプロセスの前における、中空体の中に変位された噴霧管を持つコーティング装置を示す。

図１はコーティング装置１を示し、この装置は基盤部材３と噴霧管５とを有する。噴霧管５は、取入口７と、噴霧される液体またはエアロゾルのための流出口９を備える。ここに示す例では、取入口７も流出口９も、噴霧管５の末端に配置されている。噴霧管５の取入口７と流出口９は、噴霧管５内部に延びる噴霧流路１１によって、流体技術的に結合されている。これが意味するのは、取入口７を通って噴霧管５に流入する流体は、噴霧流路１１を流れて、噴霧管５の取入口７とは離れている側で流出口９から流出するということである。噴霧流路１１の内部ではその少なくとも一部領域に中空針１３が延び、この中空針は噴霧流路１１と同軸に配置されている。中空針１３はフロント側に吐出口１５を備え、この吐出口は流出口９の領域に設けられている。中空針１３によって、霧化されていない流体がコーティング装置１に供給される。吐出口１５の領域では、噴霧管５またはその中に配置された噴霧流路１１がテーパ部１７を有し、このテーパ部の領域で、噴霧流路１１の内部断面が、流出口９にいたるまで次第に小さくなる。テーパ部１７と中空針１３の吐出口１５との相互の位置決めは、噴霧管５と中空針１３とがベンチュリ配置１９を形成するように行われている。このベンチュリ配置１９とは、霧化されていない流体の吐出口１５が、噴霧流路１１の断面が局部的にもっとも小さくなる領域２１に配置されている、このような配置をいう。図１に示す例では、中空針１３がテーパ部１７といっしょにその領域２１を形成する。すなわち、中空針１３の外径がテーパ部１７とともに、噴霧流路１１の断面を減少させて、局部的にもっとも小さい断面とする。吐出口１５もこの領域２１に位置する。

流出口９を噴霧管５のフロント側に配置するのとは異なる方法として、少なくとも１つの流出口９を、噴霧管５の外壁２３に設けることができる（ここには図示しない）。たとえば少なくとも２つの流出口９を外壁２３に設けることができ、この場合、１つの好ましい配置として、流出口９を２つずつたがいに直径を挟んで向かい合わせる。２つ以上を外壁２３の円周に―好ましくは均等に―設けることも可能である。

コーティング装置１の基盤部材３は、接続体２５と、噴霧管５を保持するねじ込み部材２７とを有する。噴霧管５はこの場合、ねじ込み部材２７に長手方向に設けられた穴に保持されている。これはたとえば次のようにして実現できる。すなわち、ねじ込み部材２７をクランプ体として形成し、このクランプ体が、接続体２５のネジ山３１にねじ込まれることにより、クランプ作用または圧着作用を噴霧管５に加え、これにより噴霧管を固定する。接続体２５には、２つのパイプコネクタ３３、３５が設けられている。パイプコネクタ３３を介して、コーティング装置１を、ここには図示しないプロペラントガス供給装置に接続する。他方、パイプコネクタ３５を介して、霧化されていない流体を供給できる。パイプコネクタ３３は、プレナムチャンバ３７と流体接続関係にあり、このプレナムチャンバは、プロペラントガスがプレナムチャンバ３７と結合された取入口７を経由して噴霧管５に流入する前は、このプロペラントガスを静止させる静止チャンバとして用いられる。パイプコネクタ３５はプレナムチャンバ３９と結合状態にあり、このチャンバを介して中空針１３との結合を生じる。プレナムチャンバ３７、３９は、プラグ４１として形成された分離部材によってたがいに分離されている。これが意味するのは、プレナムチャンバ３７とプレナムチャンバ３９との間には流体接続が存在せず、したがってプロペラントガスがまず霧化されていない流体と接触する可能性はないということである。コーティング装置１はさらに保持装置４３を有し、この保持装置は、接続体に設けられていて、そのほかのここには図示しない諸部品に固定するのに用いられる。

図２は、コーティング装置１の細部の図であって、流出口９またはベンチュリ配置１９の領域を示す。ベンチュリ配置１９が流出口９の領域に配置されているのは明らかである。これは、ベンチュリ配置１９が、噴霧管５の全長を基準として見ると、流出口９の近くに配置されていることを意味する。噴霧管５のうち、中空針１３が配置されている領域に、プロペラントガスが貫流可能な断面が存在する。ベンチュリ配置１９の領域、すなわちテーパ部１７と中空針１３の吐出口１５とが配置されている領域では、上記の上流側に位置する断面と比べて、断面が小さくなっている。したがってプロペラントガスは加速され、そしてプロペラントガスの静圧が降下する。さらに上流では、中空針１３によって噴霧流路１１の断面を減少させる必要がなくなり、これにより断面はさらに拡大される。これは吐出口１５が断面のもっとも小さい領域に配置されていることを意味する。もっとも狭い断面とは、局部的にもっとも小さい断面だけをいう。噴霧流路１１に、ベンチュリ配置１９から離れたところで、さらに小さい断面を持たせることは、まったく可能である。断面がもっとも小さい領域に吐出口１５を配置することは、この箇所で圧力が減少していることを意味する。これはたとえばベルヌーイの式から推論される。圧力が小さいことによって、霧化していない流体は、吐出口１５を通って中空針１３から流出することができるが、その際、霧化していない流体に高い圧力をかける必要はない。ベンチュリ配置１９の領域には、断面積の相違によって、噴霧流路１１の縮小部とそれにつながる吹き出し口が存在する。この流路の過程で断面積はふたたび拡大される。ベンチュリ配置１９は、プロペラントガスを用いて、霧化されていない流体から微細な噴霧を生じる。

図３ａは１つのコーティング装置１を示し、このコーティング装置は、噴霧管５および基盤部材３のほか、保持装置４５およびセンタリング装置４７を有する。保持装置４５には、中空体４９、この例では注射筒が保持されている。この中空体４９は、内面５１および開口５３を有する。保持装置４５は、図３ａの例では２つのクランプトレイ５５，５５’を有する。これらクランプトレイはそれぞれ１つのポケット５７、５７’を有し、これらポケットは、それぞれ２本ずつの固定ラグ５９ａ、５９ｂ、５９’ａ、５９’ｂに、少なくともその一部をかこまれている。ポケット５７には、中空体４９が保持されている。固定ラグ５９ａ、５９ｂ、５９’ａ、５９’ｂそれぞれは、弾性固定ラグとして形成されていて、ポケット５７、５７’の半径方向に向かう力を受けると、外側に変形することができる。この弾性固定ラグ５９ａ、５９ｂ、５９’ａ、５９’ｂによって、中空体４９をポケット５７、５７’に挿入し、続いてこの中空体４９を保持することができる。両者のクランプトレイ５５、５５’は、たがいに垂直方向に間隔を取って配置されている。保持装置４５は、穴６１を用いて、たとえばここには図示しない隣接する装置のやはりここには図示しないピンの上に配置することができる。穴６１の中心を、保持装置４５の縦軸６３が通る。この保持装置は、縦軸６３を中心とする中空体４９の自由な旋回を許容する。そのほか、この中空体４９を保持装置４５によって横方向に、ということは縦軸６３に垂直な１つの平面内で、変位可能とすることを意図する。保持装置４５は中空体４９を保持するが、その際、中空体の縦軸６５が保持装置の縦軸６３と平行に延びるようにする。保持装置４５の縦軸６３と、中空体の縦軸６５とが、センタリング装置４７のセンタリング軸６７に平行に延びる状態で、保持装置４５を配置することも意図する。

センタリング装置４７は３つのセンタリング部材６９を有し、これらセンタリング部材はここではセンタリングアームとして形成されている。センタリング部材６９ａ、６９ｂ、６９ｃを配置するに当たっては、これらの部材が、噴霧管５の流出口９から流出する噴霧流体の流れの内部のいかなるポジションにも、位置しないようにする。これにより、センタリング装置４７が、噴霧流体の流れと、中空体４９の内面５１の均一なコーティングとに影響をおよぼすのが、防止される。センタリング装置４７またはセンタリング部材６９ａ、６９ｂ、６９ｃを用いて、中空体４９を、センタリング軸４７と中空体４９の縦軸６５とが一致するように、配置することができる。この場合、噴霧管５の流出口９もまた、中空体４９の中心に位置決めされている。中空体４９の位置決めは、センタリング部材６９の斜面７１ａ、７１ｂ、７１ｃを介して行われる。これらの斜面は、センタリング軸６７を基準にすると、軸方向に内側かつ上側に向かって延び、したがってセンタリング装置４７の円錐台形または円錐形の外周を形成する。図示の例の場合、斜面７１ａ、７１ｂ、７１ｃは単なる断片として、センタリング軸６７または噴霧管５に向かって延びる。すなわち、センタリング装置４７の円錐台形外周が形成されるが、この場合円錐台の底面または上面はない。斜面７１ａ、７１ｂ、７１ｃは、内側に向かって次のように延びる。すなわち、センタリング部材６９ａ、６９ｂ、６９ｃ末端の相互の間隔が、中空体４９の開口５３の直径よりも小さくなるようにする。これにより、センタリングプロセスの間、中空体４９の開口５３のエッジ７３を、センタリング装置４７の斜面７１ａ、７１ｂ、７１ｃまたはセンタリング部材６９ａ、６９ｂ、６９ｃと接触させ、これらに載せることができる。

下記では、図３ａ、３ｂ、３ｃによって、コーティング装置１の機能を説明する。図３ａは、センタリングプロセスとコーティングプロセス前における、コーティング装置１とコーティングされる中空体４９とを示す。最初にコーティング装置１と中空体４９とを準備し、その際、中空体４９をポケット５７にクリップ式に固定する。これは、固定ラグ５９ａ、５９ｂ、５９’ａ、５９’ｂに閉じられていない領域から、中空体４９を押し込むことによって行う。これにより中空体４９は、斜めな表面７５、７５’を介して、半径方向の力を固定ラグ５９ａ、５９ｂ、５９’ａ、５９’ｂに作用させる。そうするとこれら固定ラグは後退し、中空体４９をポケット５７、５７’に挿入することができる。固定ラグ５９ａ、５９ｂ、５９’ａ、５９’ｂを弾性的に形成することにより、またはここには図示しないスプリングのスプリング力により、固定ラグは、中空体４９が挿入された後、ふたたびそのスタートポジションに戻される。これにより、中空体４９は、少なくともその一部分が、固定ラグ５９ａ、５９ｂ、５９’ａ、５９’ｂによって、ポケット５７、５７’に収められ、クリップ作用によってそこに保持される。これにより中空体４９は、その縦軸６５が、保持装置４５の縦軸６３と、センタリング装置４７のセンタリング軸６７とに平行に延びるように配置されている。したがって中空体４９の縦軸６５は、すでに噴霧管５にほぼ平行に配置されている。コーティング装置１は、スタートポジション時に、図３ａに示す状態にある。これは、噴霧管５が、ここには図示しない変位装置によってはまだ変位されておらず、次のように配置されていることを意味する。すなわち、流出口９が垂直方向においてセンタリング装置４７のほぼ最大長さの高さにある、このような配置である。これは流出口９がセンタリング装置４７より上には位置していないことを意味する。中空体４９は、保持装置４５によって、保持装置４５の縦軸６３を中心に回転可能な状態で支持されている。

下記では中空体４９が、保持装置４５によって、センタリング装置４７の方向に変位されるので、中空体４９の縦軸６５はセンタリング軸６７と近似的に一致する。別な方法として、保持装置４５を動かさず、したがって上記の位置合わせをせずに、センタリング装置４７を変位させることもできる。それに続いて、保持装置４５を降下させるか、またはセンタリング装置４７を上昇させる。これにより図３ｂに示す状態が得られる。

図３ｂは、センタリングプロセス中のコーティング装置１と中空体４９とを示す。センタリング装置４７の上昇または保持装置４５の降下によって、中空体のエッジ７３は、センタリング装置４７の斜面７１ａ、７１ｂ、７１ｃと接触して支持される。センタリング装置４７または保持装置４５は横方向に運動可能、すなわち、センタリング軸６７または縦軸６３に垂直な１つの平面で運動可能である。これにより中空体４９は、そのエッジ７３がセンタリング部材６９ａ、６９ｂ、６９ｃに載せられるとすぐ位置合わせされて、その縦軸６５がセンタリング軸６７と一致する。この位置合わせは、重力によって生じ、または保持装置４５によって垂直方向の下方向に加えられる力、またはセンタリング装置４７によって垂直方向の上方向に加えられる力によって生じる。この場合エッジ７３は、センタリング部材６９ａ、６９ｂ、６９ｃの斜面７１ａ、７１ｂ、７１ｃに沿ってスライドする。

すべてのセンタリング部材６９ａ、６９ｂ、６９ｃの面がエッジ７３に接触するとただちに、中空体４９の希望の配置が得られたと、想定することができる。これは、中空体４９の縦軸６５が、センタリング軸６７または噴霧管５の縦軸と一致するよう、中空体が位置合わせされているということを意味する。中空体４９の内面５１で１つの垂直面に配置された各点への流出口９からの距離は、すべての点について等しい。このようにして、後続するコーティングプロセスの間、内面５１に対するとくに均一なコーティングが得られる。図３ｂに記載するセンタリングプロセスが終了すると、ただちに中空体４９の内面５１のコーティングが行われる。

そのため、図３ｃに示すように、まず噴霧管５または流出口９を、中空体５９の中に変位させる。続いてコーティングプロセスをスタートする。すなわち、プロペラントガスおよび霧化されていない流体を、コーティング装置１に送り込む。コーティングプロセスの間、流出口９を垂直方向に下方に向かって動かし、噴霧管５を中空体４９の外に動かす。したがってコーティングプロセスの間、または中空体４９から噴霧管５が引き出される間、内面５１の各点の大部分は、流出口９までの間隔が等しい。

別な方法として、噴霧管５を中空体４９に送り込みながらコーティングプロセスを実行することも、意図することができる。すなわち、最初は噴霧管５を中空体４９の中に変位させないで、引き出す過程で初めてコーティングを施す。複数のコーティングプロセスを行うこともできる。コーティングは、たとえば噴霧管５を中空体４９に送り込む間でも、引き出す間でも行うことができる。コーティングプロセスの間、好ましくは保持装置４５とセンタリング装置４７が相互に固定されているものとする。これにより、噴霧管５または流出口９を基準とする、中空体４９の確実な固定が得られる。コーティングプロセスに続いて、噴霧管５を中空体４９から取り外し、そして保持装置４５を上方に動かすか、またはセンタリング装置４７を下方に動かすかして、中空体４９のセンタリング装置４７との結合状態を解除する。続いて中空体４９を保持装置４５から取り外す。この取り外しは、中空体４９の固定ラグ５９ａ、５９ｂ、５９’ａ、５９’ｂに捕捉されていない領域の方向に、ふたたび力を加えることによって行う。続いてこの中空体４９に、さらなる加工工程を行うことができる。

Claims (24)

1. 噴霧された流体で中空体の内面にコーティングするためのコーティング装置であって、前記コーティング装置は、
   ―噴霧流路（１１）を包む少なくとも１本の噴霧管（５）を備え、霧化されていない流体を噴霧するため、正圧がかかっているプロペラントガスをこの噴霧管に導くことができ、そしてこの噴霧管が少なくとも１つの流出口（９）を有し、
   ―吐出口（１５）を有する少なくとも１本の中空針（１３）を霧化されていない流体のために備え、この中空針が前記噴霧流路（１１）と協働し、そして前記噴霧流路とほぼ同軸に配置され、この場合、
   ―前記噴霧管（５）と前記中空針（１３）とがベンチュリ配置（１９）を形成し、
   前記少なくとも１つの流出口（９）が、前記中空体（４９）の内面（５１）の軸方向長さの少なくとも一部分に沿って、変位装置によって変位可能であり、前記噴霧管（５）が、センタリング装置（４７）によって、前記中空体（４９）の縦軸（６５）を基準として、前記中空体の中でセンタリング可能であることと、前記中空体（４９）が注射器またはカルプーレであることとを特徴とする、コーティング装置。
2. 前記中空針（１３）の少なくとも一部領域が、前記噴霧流路（１１）の中に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のコーティング装置。
3. 前記噴霧流路（１１）にテーパ部（１７）が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のコーティング装置。
4. 前記中空針（１３）の吐出口（１５）が、前記テーパ部（１７）の領域に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコーティング装置。
5. 前記吐出口（１５）が前記流出口（９）の領域に設けられてい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コーティング装置。
6. 前記少なくとも１つの流出口（９）が前記噴霧管（５）のフロント側に設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコーティング装置。
7. 前記少なくとも１つの流出口（９）が前記噴霧管（５）の外壁（２３）に設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコーティング装置。
8. 少なくとも２つの流出口（９）が設けられていて、これら流出口は前記噴霧管（５）の外壁（２３）に設けられており、そして前記噴霧管（５）の円周の上に配分されて配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティング装置。
9. 少なくとも２つの流出口（９）は、たがいに直径を挟んで向かい合って存在している請求項８に記載のコーティング装置。
10. 前記中空体（４９）が、コーティング中、１つの保持装置に保持されてい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コーティング装置。
11. 前記保持装置（４５）は、クリップ状であることを特徴とする、請求項１０に記載のコーティング装置。
12. 前記中空体（４９）が、前記保持装置（４５）の中にクリップ式固定可能であり、またはクリップ作用によって前記保持装置の中に保持されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコーティング装置。
13. 前記中空体（４９）が前記保持装置（４５）によって旋回可能および／または変位可能な状態で保持されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコーティング装置。
14. 前記中空体（４９）の縦軸（６５）が、前記保持装置（４５）によって、前記センタリング装置（４７）のセンタリング軸（６７）に位置合わせされていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコーティング装置。
15. 前記中空体（４９）の縦軸（６５）が、前記保持装置（４５）によって、前記センタリング装置（４７）のセンタリング軸（６７）と軸平行に位置合わせされていることを特徴とする、請求項１４に記載のコーティング装置。
16. 前記変位装置が前記センタリング装置（４７）に設けられていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のコーティング装置。
17. 前記センタリング装置（４７）が少なくとも１つのセンタリング部材（６９）を有し、このセンタリング部材は、ほぼ円錐台形または円錐形の外周を形成することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のコーティング装置。
18. センタリング部材（６９ａ、６９ｂ、６９ｃ）が少なくとも２つ、好ましくは３つ設けられていて、これらセンタリング部材は、センタリング装置（４７）の円周上に配分されて配置されたセンタリングアームとして形成されていることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のコーティング装置。
19. 前記センタリング装置（４７）が、前記流出口（９）から流出する噴霧流体の流れのほぼ外側に位置することを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のコーティング装置。
20. 前記噴霧管（５）が、前記中空体（４９）の軸方向長さにほぼ相当する長さを有することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のコーティング装置。
21. 前記プロペラントガスが空気または窒素であることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のコーティング装置。
22. 前記流体がポリマーであるか、またはポリマーを含むことを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のコーティング装置。
23. 前記流体は、シリコーンオイルであるか、またはシリコーンオイルを含むことを特徴とする、請求項２２に記載のコーティング装置。
24. 前記中空体（４９）がガラスからなることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のコーティング装置。

Images