JPH0137182B2

JPH0137182B2 -

Info

Publication number: JPH0137182B2
Application number: JP54164947A
Authority: JP
Inventors: Aaru Hasuteingusu Donarudo
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1989-08-04
Also published as: US4273293A; GB2041250A; DE2950341A1; FR2444501B1; JPS55111857A; FR2444501A1; GB2041250B

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、静電スプレー装置に関し、特に、本
発明は静電スプレー・ガン用の改良ノズル・アセ
ンブリに関する。特に、本発明は、Hastingsお
よび、その他、1973年７月24日に公布されたアメ
リカ合衆国特許第3747850号に開示されているよ
うな静電スプレー・ガンの外部空気噴霧ノズル・
アセンブリに関する。

従来の静電スプレー・システムにおいては、ペ
イント、ワニス、ラツカーおよび、それに類似し
た流体被ふく材料は、スプレー・ガンのバレルを
通過して、その後部にねじがついていて、バレル
の前方端部の端ぐりの中へしめつけられる流体チ
ツプの中へ入り、そして、流体チツプの前方端部
にある小径のノズルを通つて外部へ出される。空
気キヤツプは、流体チツプの前方端部を囲んでお
り、そして、流体ノズルの囲りに輪状空気通路を
定める、ノズルを囲んでいる中央ボアを有してい
る。この輪状通路から噴出する空気は、材料の流
れを出来るだけ微細に噴霧化するノズルの材料オ
リフイスから噴出する材料の流れと打ち当る。空
気キヤツプの一組の向い合つたホーンの中にある
一組の扇形形成口や、材料の流れをなお一層噴霧
化したり、制御したりするために空気キヤツプの
中に開口や口がつけ加えられる。トリガ作動のバ
ルブは、噴霧空気通路を通る空気の流れを制御
し、そして、手動調整バルブは、ノズルのホーン
から噴出する空気の量を、従つて、噴霧化された
スプレーによつて形成される「扇形」の程度を制
御する。そのようなシステムを一般的に示してい
る特許には、アメリカ合衆国特許1655254、
2101175、2138300、3672569および3747850があ
る。

そのようなシステムにおいては、空気キヤツプ
の中の中央ボアの壁と、流体チツプ・ノズルの外
径によつて定められる輪状空気通路が、ノズルの
材料オリフイスと正確に同心であるということが
最も重要なことである。もし、この同心性が、
0.0025または0.005センチメートル（1000分の１
または1000分の２インチ）だけでもずれると、材
料の噴霧化は不均一になり、ガンから噴出される
スプレーの形状はゆがめられて悪くなる。流体チ
ツプは、その後方端部で、あるいは、ノズルから
なお一層はなされた中間の位置で支えられるの
で、中央ボアの中でノズルの芯合わせを正確に行
うことは非常に困難である。このことは、同心性
を得るのに必要な公差でプラスチツク部品を製造
することは特に難しいので、ノズル・アセンブリ
が、プラスチツクのような不電導性材料で作られ
る場合に特に云えることである。流体材料の噴霧
化および、ガンから噴出されるスプレーの形状を
制御する問題は、ガンを通る材料の流量が減少す
るにつれて大きくなる。要するに、流体チツプ・
ノズルを囲んでいる輪状空気通路に非常に僅かな
変動があつても、それは、ガンから噴出されるス
プレーのパターンの形状に大きな影響を与えると
いうことである。

本発明の主たる目的は、材料スプレーのパター
ンの制御を改良し、それを一様にするために、流
体チツプの最前方端部にある材料オリフイスと、
空気キヤツプの中心にある噴霧口との間の相対的
な同心性が改良されている静電スプレー・ガン用
噴霧ノズルを提供することにある。

本発明のその他の目的は、不電導性材料で作ら
れるノズル・アセンブリにおいて、特に、材料の
スプレーのパターンの制御を改良し、それを一様
にすることである。

本発明のその他の目的は、少い流量で、静電ス
プレー・ガンから非常に広い扇形パターン、即
ち、毎分44.4c.c.乃至177.6c.c.（１ 1/2乃至６オン
ス）の流量範囲の材料を用いて、25センチメート
ル（10インチ）のノズル対被塗装物の距離で巾が
50センチメートル（20インチ）までの扇形を得る
ことである。

本発明のなおもう一つの目的は、構造はがん丈
であつて、比較的に製造が簡単であるが、空気キ
ヤツプの中央ボアにあるノズルが正確に芯合わせ
されて、スプレーのパターンが一様であり、噴霧
が微細であるところの静電スプレー・ガンのノズ
ル・アセンブリを提供することである。

本発明のこれらの目的およびその他の目的は、
噴霧が一様で、等間隔に並べられた多数のガスの
流れ通路を形成するのに共働する流体チツプと空
気キヤツプを有する静電スプレー・ガンの改良さ
れたノズル・アセンブリを提供することによつて
達成される。これらの通路を通過するガスは、材
料の流れを、一様な、微細な噴霧のパターンに変
えるために、流体チツプ・ノズルから噴出される
材料に向いて対称的に集中する。本発明のノズ
ル・アセンブリは、ノズルがプラスチツク材料で
作られているときでも、また、材料の流量が少な
い時でも、一様なスプレーのパターンを与える。

本発明の好ましい形態によれば流体チツプは、
静電スプレー・ガンのバレルの前方端部にある端
ぐりの中へ、その後部でねじで締めつけられ、そ
して、被ふく材料が通過するノズル口を有してい
る。空気キヤツプは、ガス、例えば空気が、被ふ
く材料を噴霧化するために噴出される中央ボアを
有している。空気キヤツプは、中央ボアの軸線と
並んだ軸線を有し、該中央ボアの周縁部を横切つ
ているところの、円周上に間隔をおいて並べられ
ている多数の孔を有している。これらの孔は、円
周部で間隔をおいて並べられている軸方向のガス
の流れ通路を定めるが、この通路は、その間に、
半径方向に間隔をおいて伸びているリブをもつて
いる。リブは、ノズルの外径とかみあい、それに
よつて、中央ボアの軸上で、ノズルの材料オリフ
イスの中心軸が芯合わせされる。流体チツプは、
その後端部でバレルによつて支えられ、また、そ
の前方またはノズル端部で空気キヤツプの中央ボ
アにあるリブによつて支えられる。こうして、空
気キヤツプとノズル・チツプの共働によつて、ノ
ズルの周りに寸法の一様な、多数の空気の流れ通
路が形成され、それによつて、ノズルの周りに一
様な噴霧空気の流れパターンが作り出される。

本発明のその他の特徴は、大気中へガスがもれ
過ぎないように、空気キヤツプの円周部を密閉す
る点に示されている。即ち、先行技術ノズルにお
いては、空気キヤツプは、一連の座金および、比
較的に薄いリングによつて密閉されていた。これ
らの座金は、圧力および温度によつて容易に変形
され、従つて、空気キヤツプの周りを有効に密閉
することが出来なかつた。

本発明は、ノズル・アセンブリの一部分とし
て、がん丈な輪状密閉リツプを有する保持リング
を有している。空気キヤツプは、その外面に輪状
溝を有しており、輪状リツプにたいして正しい場
所に空気キヤツプを締めることによつて、輪状リ
ツプが受けとめられている。かくして、空気キヤ
ツプとリングによつて、大気中へ空気が逃げ過ぎ
ないように密閉されている。本発明のこの特徴に
よつて、ノズル・アセンブリは、製造および組立
に費用が少くてすみ、より緊密に、より有効に密
閉されるので、座金の必要がなくなる。

本発明のこれらのおよびその他の目的および利
点は、添付の図面についての以下の詳細な説明に
よつて、より明瞭となろう。

第１図で図示されているガン１０は液体流に対
する空気流の衝突により液体流を霧化する空気作
動静電スプレー・ガンである。本発明は、エア
ー・ガンに適用されると説明されているが、本発
明は、それのみならず、一般的にすべての静電ス
プレー・ガンまたはスプレー・システムに等しく
適用できるものである。

第１図に仮想線で示されているガン１０は、
Hastings等によるアメリカ合衆国特許3747850に
詳細に説明されている。ガンは、一般的に、本発
明の適用を示すためにのみ説明されており、そし
て、その構造および作用の詳細に関しては、前述
の特許を参照することが出来る。

ガン１０は、導電性の金属ハンドル・アセンブ
リ１１、電気絶縁性のバレル・アセンブリ１２、
および絶縁性ノズル・アセンブリ１３を含んでい
る。性質的に塗料、ワニスまたはラツカーである
ペイントまたはその他の噴霧材料（本発明に関し
ては、総称的にペイントと呼称することにする）
は、外部の容器またはタンク（示されていない）
から、材料通路１４を通つてガンへ供給される。
高電圧の電気エネルギー源は、ケーブル１５によ
つて、外部の電力部（図示されていない）からガ
ンへ供給される。

ハンドル・アセンブリ１１は、一般的に、金属
鋳物で作られており、空気入口１６、内部空気流
調節用のバルブ１７および、バルブ１７を操作し
て該バルブを介して空気流を調節するためのトリ
ガ１８を含んでいる。また、ガンハンドルには、
ガンから出される噴霧の形状すなわち「扇形」を
調節するための調整可能な空気バルブ２０があ
る。

空気入口１６は、ハンドル１１内のおおむね垂
直な空気通路へ開いており、空気流調節バルブ１
７を通つて、ガンのバレル１２を通りぬけてバレ
ル１２の前方端部で終つている一組の内部通路２
２，２４と連結している（第４図）。通路２２は、
霧化空気を供給し、一方、通路２４は、扇形形成
空気を供給する。通路２２，２４を通る空気の流
れは、トリガ作動の空気調節バルブ１７によつて
調節され、一方、通路２４を通る扇形形成空気の
流れは、扇形調節バルブ２０によつてさらに調節
される。

ここで、第２図と第４図を参照すると、ノズ
ル・アセンブリ１３は、不電導性材料で作られて
いる。それは、その後部２８のねじでバレル１２
の前方端部にある端ぐり３０の中へしめつけられ
る流体チツプ２６を有する。その流体チツプ２６
は、周縁部に離隔配置の６個の軸方向通路３２を
もつており、それは、通路２２を通過する霧化空
気が、流体チツプにある軸方向通路３２に入つて
通過し、そして、流体チツプの前方端部３４を囲
んでいる内部室３３の中へ入るように、空気通路
２２と連絡する端ぐり３０の後部へ開いている。
流体チツプ２６はまた、タンクまたは容器から傾
斜通路１４（第１図）を経て液体または流体を供
給するために、ガン１０にある材料流れ通路３６
と連絡する中央軸方向通路３５をもつている。

流体チツプ２６の前方端部３４は、被ふく材料
が出される小径オリフイス４０を有するノズル３
８で終つている。

材料イオン化電極またはアンテナ４２が、流体
チツプの中心軸上に取り付けられ、不電導性ホル
ダー４４によつて通路３５の中の場所に保持され
る（第６図）。電力は、ノズル３８のオリフイス
４０から突き出ている電極４２へ供給される。こ
の電力は普通、絶縁ケーブル４６とスプリング４
８を経て電極４２へ接続されるケーブル１５を経
てガンへ接続される電力部から供給される。

空気キヤツプ５０は、流体チツプ２６の前方端
部３４を囲んでいる。それは、ノズル３８がそれ
を通つて伸びている中央ボア５２、ボア５２の各
側にある二対のフアン調節口５４、二対の凹んだ
微細霧化口５６、および各エア・ホーン６０にあ
る一対の口５８を有している。なお、ここで、第
５図を参照すると、空気キヤツプ５０はまた、円
周上に離隔配置の一連の孔６２を有しており、そ
の孔の軸は中央ボア５２の軸と並んでおり、ま
た、その円周を横断している。これらの孔６２
は、それらの間に半径方向に伸びているリブ６４
を有し、円周上に離隔配置された軸方向のガスの
流れ通路となつている。流体チツプ２６のノズル
３８は、中央ボア５２を通つて伸びており、リブ
６４がその外径に係合している。リブは、材料オ
リフイス４０の中心軸が、中央ボア５２の中心軸
上に来るようにノズルを芯合わせする。流体チツ
プノズルと空気キヤツプの共働によつて、流体チ
ツプ・ノズルの周りに一様な間隔をもつた、一様
な寸法の空気の流れ通路が与えられることにな
り、それによつて、一様な霧化空気流のパターン
が作り出される。

この共働は、先行技術のノズル・アセンブリが
図示されている第３Ａ図、第３Ｂ図を参照するこ
とによつて一層よく理解され、また評価されるで
あろう。先ず、第３Ａ図を参照すると、先行技術
においては、ノズル７０の外径より大きな直径を
もつていて、ノズルの囲りに輪状の空気通路を形
成している空気キヤツプ７６の中の中央ボアを通
つて、流体チツプ７２のノズル端部７０が伸びて
いる。しかしながら、先行技術においては、流体
チツプ７２は、ノズル端部７０からはなされた点
で支持されており、そして、製造における不正確
さおよび、寸法上の不安定さのために、それは、
一様な輪状の空気通路を与えるように中央ボアの
中で芯合せされることはめつたにない。むしろ、
第３Ｂ図で図示されているように、中央ボアの中
のノズルの誤つた芯合せのために、ノズルの囲り
の空気通路７４の同心性を欠くことになり、従つ
て、ノズルを出る材料の噴霧化が一様でなくなる
ことになる。第５図を見て最もよく分るように、
本発明のノズル・アセンブリは、空気キヤツプ５
０と流体チツプノズル３８との共働によつて、ノ
ズルの囲りの通路６２の空気の流れが一様なもの
となつている。

空気キヤツプ５０は、輪状保持リング８０によ
つてガン１０へ取りつけられる。保持リング８０
は、また、不電導性材料で作られている。それ
は、一方の端部で、バレル１２のねじ付き部分に
たいしてねじが切られており、また、その他端部
では、輪状リツプ８２を有している。保持リング
８０は、堅いけれども、リツプ８２においては充
分に可撓性があり、空気が大気中へ述べないよう
に、空気キヤツプがしつかりと保持され、シール
されるように、空気キヤツプ５０の外面にある輪
状溝８６の壁８４とリツプ８２がかみ合つて、空
気キヤツプ５０が正しい場所に締まるようにする
ことが出来る。

空気キヤツプ５０と流体チツプ２６は、それぞ
れに、組合せの円錐面８８と９０を有しており、
それは、保持リング８０がバレルにしつかりと締
めつけられるときに、輪状室９２の中の扇形形成
空気から、室３３の中の噴霧化空気を密閉する。
室９２は、空気通路２４と連絡しており、また、
口５８と連絡するエア・ホーン６０の中の通路９
３と連絡している。

ここで、第７図ないし１０図を参照すると、本
発明の別の実施例が示されており、そこでは、空
気キヤツプ５０は、空気キヤツプの中心に取りつ
けられるセラミツクインサート９４を有してい
る。第７および第８図で具体的に示されているよ
うに、セラミツクインサート９４は、中央ボア９
６およびその円周を横断する数多くの孔を含んで
おり、前述の如く、その間に半径方向のリブ１０
０を有する寸法の一様な軸方向ガス流れ通路９８
を定めるために、中央ボアと軸方向に芯合せされ
る。

第７図および８図の実施例において、リブ１０
０の軸方向長さＬは、約0.15センチメートル
（0.060インチ）であり、そして、ノズルは、空気
キヤツプの外側表面から約0.0635センチメートル
（0.025インチ）だけつき出ている。約0.0775セン
チメートル（0.031インチ）の直径の８個の孔が、
0.2575センチメートル（0.103インチ）直径上で
等間隔に並んでいる。中央ボアの直径もまた、約
0.2575センチメートル（0.103インチ）である。
リブの巾は約0.02センチメートル（0.008インチ）
である。

第９および１０図の実施例においては、同じ様
なセラミツク製のインサート１０２が示されてい
るが、リブ１０４の軸方向の長さL′が、約0.05
（0.020）ないし0.1センチメートル（0.040インチ）
に減少しているという相異がある。第７ないし１
０図で示されているセラミツクインサートを使用
することは、製造の点からみて有利である。第９
および１０図で示されている軸方向の長さの短い
リブを使用することは、粘度の高い材料が用いら
れたり、または、より良好な空気接触が必要な場
合に有利である。

本発明は、ある好ましい実施例によつて述べら
れてきたけれども、その他の型式のものも、本発
明の範囲内で採択され得る。さらに、本発明は、
静電スプレーについて説明してきたけれども、一
般的にスプレー装置に同様に適用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のノズル・アセンブリ（実線
で示されている）を含む手動静電空気スプレー・
ガンを仮想線で示している側面図である。第２図
は、本発明のノズル・アセンブリの部品分解配列
透視図である。第３Ａ図は、先行技術ノズルの部
品分解配列透視の局部図である。第３Ｂ図は、第
３Ａ図で示されている先行技術ノズルの先端図で
ある。第４図は、本発明のノズル・アセンブリの
軸方向断面である。第５図は、第４図の線５−５
から見た端面図である。第６図は、第４図の線６
−６から見た断面図である。第７図は、本発明の
別の実施例の断面図である。第８図は、第７図で
示されているノズル・アセンブリの端面図であ
る。第９図は、さらに別の実施例の断面図であ
る。第１０図は、第９図で示されているノズル・
アセンブリの端面図である。〔主要部分の符号の説明〕、２６……流体チツ
プ、３８……ノズル、４２……アンテナ、５０…
…空気キヤツプ、５２，９６……中央ボア、６
２，９８……孔、６４，１００，１０４……リ
ブ、９４，１０２……セラミツクインサート。

Claims

【特許請求の範囲】１大型の加圧塗料源から供給される流体被覆材
料により物品を被覆すると共に、該流体被覆材料
が、加圧下にある流体被覆材料の中央流に該中央
流を囲む加圧ガス流を衝突させることで生じる霧
化スプレーの形で被覆材料噴霧装置から噴出され
ると共に被覆される物品が該スプレー装置から離
れている被覆装置において、加圧下の流体被覆材料源と；加圧下の霧化ガス源と；該流体被覆材料源に接続されると共に毎分ほぼ
44.4c.c.乃至177.6c.c.（１ 1/2乃至６オンス）の範
囲の比較的低い流体被覆材料流に制御する流量制
御手段を備えた流体導管と、該加圧霧化ガス源に
接続されたガス導管とを内部に有する材料噴霧装
置と、該流体導管に連通すると共にそこを通り該流体
被覆材料が比較的低い流速で中央流に噴出される
ノズル部分を備えた流体チツプと、該ガス導管に
連通されていると共に、該流体チツプのノズル部
分から噴出された流体被覆材料の中央流に衝突か
つそれを霧化させるためにガスが吐出されるエア
キヤツプとから成り、非電導性プラスチツク材料
から実質的に構成される噴霧被覆ノズルアツセン
ブリと、から成り、前記エアキヤツプは、前記材料噴霧装
置によりその前部領域が効果的に非支持状態とさ
れるように後部領域でのみ該噴霧装置によつて位
置決め自在に支持されており、該エアキヤツプ
は、中央ボアと、該中央ボアの軸線に並び周方向
に隔置された複数の孔とを有し、該孔は、該中央
ボアの縁部と交差して離隔されて半径方向内方に
延在するリブにより周方向に離隔配置された軸方
向のガスの流れ通路を画成し、前記リブは前記ノ
ズル部分の外表面に係合して該ノズル部分の軸線
を該中央ボアの軸線に積極的に整合させ、該ノズ
ル部分の周りに均一な霧化ガス流を生じせしめ、
前記流体チツプから噴出される被覆材料の微細で
均一に霧化されたスプレーパターンを比較的低い
流速で生じさせることを特徴とする被覆装置。２前記噴霧装置は静電式噴霧装置であり、前記
ノズルアツセンブリは、前記流体チツプのノズル
部分から突出するイオン化電極を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の被覆装置。３前記噴霧装置の端部には環状の保持リングが
収容自在に設けられており、該保持リングは前記
エアキヤツプの該表面内の環状溝と係合自在であ
り、前記流体チツプ上に該エアキヤツプを着座さ
せかつそこに保持するための環状リツプを有して
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の被覆装置。４前記流体チツプのノズル部分の、前端部は前
記エアキヤツプの外表面の前方に突出しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の被
覆装置。５前記中央ボアの直径は、約0.2575センチメー
トルであり、前記リブの軸方向長さは約0.05セン
チメートルから0.15センチメートルであり、前記
軸方向のガスの流れ通路は直径約0.2575センチメ
ートルで等間隔に配置された約0.0775センチメー
トルの孔によつて形成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の被覆装置。６前記エアキヤツプは、前記中央ボアと、前記
周方向に離隔された複数の孔と前記リブとを画成
するために、その中央にセラミツクインサートを
含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の被覆装置。７前記エアキヤツプは、前記噴霧装置を通り順
に霧化ガス源に連通する第２の室と連通する扇形
の口を備えており、該第２の室は、前記エアキヤ
ツプ及び前記流体チツプの環状の表面が互いに係
合することで霧化ガス室からシールされており、
前記エアキヤツプは更に前記流体チツプの材料通
路に載置され該被覆材料を吐出させるためにノズ
ルから突出する手段を含んでいることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の被覆装置。