JPH0755299B2 - 静電被覆装置 - Google Patents

静電被覆装置

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JPH0755299B2
JPH0755299B2 JP62067744A JP6774487A JPH0755299B2 JP H0755299 B2 JPH0755299 B2 JP H0755299B2 JP 62067744 A JP62067744 A JP 62067744A JP 6774487 A JP6774487 A JP 6774487A JP H0755299 B2 JPH0755299 B2 JP H0755299B2
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coating device
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フエツター クルト
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ルーデラー フレツド
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は物品を導電性材料で静電的に被覆する装置、
回転噴霧器（ロータリーアトマイザー）を用いた静電被
覆装置に適するものである。
〔発明の背景〕
一般に、自動車の車体等にコーティングを施すために、
静電被覆装置が用いられる。従来の方式と対照的に、こ
の種の装置では帯電させられるスプレーヘッドの代わり
に、高電位に保持された外部電極からなる構成が用いら
れる。この構成は高導電性スプレー材料、例えば、いわ
ゆる水性エナメルと共に使用する場合（西ドイツ国公開
特許公報第3429075号参照）、非常に有効であることが
知られている。さらに、この構成を用いると、塗料を送
る供給ラインの全てがスプレーヘッドまでアースできる
ので、絶縁についての問題が大幅に解消される。
しかし、外部電極を持った装置の問題点は、被塗装物品
を充分な程度にまで塗装することが非常に困難な点で、
塗装可能の程度は、スプレーされるコーティング材料を
満足できる程度に帯電させることができるかどうかとい
う点と、一方、コーティング材料によってスプレー装
置、電極及び電極ホルダが汚染されることを防止できる
かどうかという点にかかっている。電極が汚染されると
効率が低下し、効率が低下するとスプレー材料による汚
染の可能性が更に大きくなってしまう。このために、前
述した西ドイツ国公開特許公報第3429075号に開示され
ている装置では、２個又は３個、多くても４個の帯電さ
せるための電極（以下、帯電電極と呼ぶ）しか設けられ
ておらず、これらの電極の各々はスプレーヘッドの外筐
から半径方向に間隔を置いて配置されかつコーティング
を施すべき物品に向けて突出しているプラスチック製ホ
ルダ中に埋込まれている。これらのホルダの各々には、
そのホルダの電極まで延び、かつ、その後端部が外筐上
に配置されたプラスチック製の環状部材に接続されてい
る高電圧ケーブルが設けられている。この設計は実用的
であることは明らかなのであるが、ある動作条件下で
は、前述した汚染の危険性についての問題の全てを解決
することはできない。更に、最大４個という外部電極の
数の制限のために、電極の付近に塗料がたまることによ
りスプレーのパターンが非均一になってしまう可能性が
ある。
〔発明の概要〕
この発明は物品を導電性コーティング材料で静電的に被
覆するための装置であって、コーティング材料をスプレ
ーするためのスプレーヘッドとこのスプレーヘッドに接
続された外筐とを備えた装置に関するものである。この
装置では、供給ラインを通じて、コーティング材料が貯
蔵系からスプレーヘッドのスプレーエッジに供給され
る。この供給ラインとコーティング材料とはスプレーヘ
ッド部分に至るまで接地電位に置かれている。針状の帯
電電極がスプレーヘッドを中心にしてその軸と同心の円
周上に等角度間隔で配置されている。これらの電極は、
コーティング材料を帯電させるための電界を形成するた
めに高電圧源に接続されている。針状帯電電極をスプレ
ーヘッドの周りにスプレーヘッドの軸と同心の円周上に
等間隔に配置するように支持する電極取付け手段は絶縁
材料で形成されていて、各針状帯電電極に電界形成用の
高電圧を供給する高電圧線路を持っている。この電極取
付け手段は、スプレーヘッドの外筐に直接にまたは該外
筐と一体をなす構成部材を介して取付けられた絶縁素子
を具えている。この絶縁素子は、被覆を施されるべき物
品に対向する表面を持った環状部を有し、また、帯電電
極を個々に内部に包容する絶縁材料製のピンと、各帯電
電極を上記の高電圧線路に接続するための電気接続導体
とを持っている。上記のピンは、帯電電極をその先端部
のみを露出させた形で包み込んで、被覆を施されるべき
物品の方に向かってスプレーヘッドの軸方向に、上記絶
縁素子の上記環状部の表面から伸延しており、この形態
によって帯電電極の露出先端部相互間の漏洩電流路が長
くなるようにしている。また、上記の電気接続導体は、
上記絶縁素子の前表面すなわち被覆を施されるべき物品
に対向する表面に露出せずかつその表面から電気的に絶
縁されていることが必要で、そのため絶縁素子の内部に
埋込まれた形で配設されている。
以上の様な構成を有するこの発明によれば、物品に対し
て効率よくコーティング材料を施すことができ、しか
も、スプレーユニットの汚染を最少限に抑えると同時
に、被覆すべき物品に均一なパタンをスプレーすること
ができる。
この発明によれば、前述したような（西ドイツ国公開特
許公報第3429075号に概略記述されているような）高導
電性スプレー材料の使用に伴う問題点も、比較的多数の
外部電極をスプレーヘッドの周囲に配置することによっ
て解決できる。但し、この場合は、電極取付け手段（上
記ピン）の外側に露出している電極先端部相互間に適切
な絶縁が施されるように注意しなければならない。この
絶縁は電極取付け手段を構成する絶縁素子の、被覆を施
されるべき物品に向かい合った前部表面に導電性コーテ
ィング材料がある程度付着すると低下してしまう。絶縁
が低下すると、電気先端部における電界強度が急激に低
下し、その結果、汚染が増加する。絶縁性電極取付け手
段の電極先端部相互間が導電性材料で汚染された場合に
は、コーティング材料が被覆されるべき物品上に到達し
にくくなり、あるいは、到達できても不規則になってし
まい、装置そのものが被覆されてしまうことがわかっ
た。同じことは、金属性取付け素子を電極用に使用した
場合にも起こる。一方、この絶縁素子の汚染の可能性は
帯電電極相互間の距離を調整しても減じることはできな
い。逆に、最少限の数の電極が必要で、その数は電極を
支持する絶縁素子の外径（電極配置円の直径）によって
決まる。この外径は適正な電界がどの程度のものか等に
関係する。例えば、電極先端部を含む円の直径が約400m
mの時は、少なくとも18個の電極が必要で、その場合、
ほかに汚染を防止するための特別な方策が講じられてい
なければ、電極間の間隔は最大で70mmとなる。
〔詳細な説明〕
対象物品を導電性コーティング材料で静電的に被覆する
装置の一参考例を第１図に示す。
この装置は公知のベル（鐘）型ロータリーアトマイザー
１の形のスプレー装置を含んでいる。ベル状プレート２
がスプレーヘッドを形成し、これは、好ましくは、高速
エアタービンで駆動される。貯蔵装置からエナメルある
いは他のコーティング材料をベル状プレート２へ送る供
給ライン（図示せず）がスプレー装置の軸に沿って延び
ている。この供給ラインは、例えば、接地された金属パ
イプ等で形成されているので、水性エナメル等の導電性
コーティング材料もベル状プレート２のスプレーエッジ
６に至るまで接地電位に置かれる。
被覆すべき物品（図示せず）も接地電位に置かれる。例
えば、この物品はベル状プレート２の前方に軸方向に間
隔をおいて配置した自動車のボディーの一部である。
スプレー装置には、例えば、ポリアセテートプラスチッ
ク（特にPOM）等の絶縁性プラスチックで作られた外筐
７が設けられている。
主としてスプレーエッジ６から放射状に噴霧されるコー
ティング材料は、針状の帯電電極10によって帯電させら
れる。この帯電電極10は、スプレー装置の軸を中心と
し、約400mmの直径を持つ円周上に配列されており、電
極相互間は等角度間隔で隔てられている。帯電電極は互
いにその主要中心部が軸方向に平行になるように配置さ
れて、第１図に示すような電極取付け手段19の一部を構
成する絶縁素子20内に埋込まれている。絶縁素子20は連
続した環状をしており各電極10の先端は露出状態でこの
絶縁素子20の端面に設けられた凹所22内に配置されてい
る。絶縁素子20は、被覆されるべき物品に対向する、例
えば、ポリプロピレン（PPP）等の絶縁材料製の角材で
環状に形成してある。しかし、ポリプロピレン以外の絶
縁材料で作ることもできる。凹所22は90°以上の角度
（例えば120°）で外方に拡がる形で開口している。特
にこの構成により、電極先端部に必要な清浄化作業が可
能になる。帯電電極10の後端部は絶縁素子20内に配置さ
れている連続した電気接続導体12に導電的に接続されて
おり、これによって、全電極10が相互に接続される。こ
の電気接続導体12は絶縁素子20に沿って環状に形成され
たワイヤ又はワイヤメッシュで構成されており、絶縁の
目的で絶縁素子20内に完全に埋込まなければならない。
外筐７の材料及び絶縁素子20とそれを外筐７に取付ける
部材の絶縁材料の双方共、特に後者の絶縁材料は、電界
分布にある影響を持ち、かつ、それに関連して汚染され
る恐れがある。絶縁素子20は、同じく絶縁材料で形成さ
れた２本のスポーク24によって、スプレー装置の外筐７
に取付けられている。これらのスポークは外筐７上に設
けられた絶縁材料製のリング26から半径方向に、好まし
くは、被覆されるべき物品に向かって前方に傾斜して延
びている。スポークとしては別の形状及び構造のものも
用いることができる。絶縁素子20、スポーク24及びリン
グ26は全体として電極取付け手段19を構成しており、す
べて一体形成してもよいし、相互に結合するように個別
部材として形成することもできる。締付けねじ29（第２
図）を用いて外筐７への固定を行うこともできる。
高電圧線路すなわち高電圧ケーブル14が、外部接続器2
8、リング26及び何れか１本の管状スポーク24を通って
延びている。ケーブル14はスポーク24の上端に設けられ
た電気接続手段16（第１図の最上部に示す）を介して、
帯電電極10を相互に接続している導体12に接続されてい
る。電極10に印加される高電圧は、例えば、60〜80KV乃
至それ以上である。電気接続手段16は、例えば、押圧ば
ね17と導体12中にねじ込んだ接触ピン18を含んでいる。
この構成の１つの特徴は、従来の装置においては外部電
極がそれぞれのホルダに保持され各別のケーブルが各電
極に接続されており、かつ、各ケーブルはホルダの外の
接続点で他のケーブルと接続されねばならなかったのに
対し、この装置では、電極10に対する電気接続を１本の
高電圧ケーブルで行うことができるという点である。
当然ながら、帯電電極10の数はこの参考例で示した数に
限定されない。しかし、電極10の数は、絶縁素子20の前
表面（被覆を施される物品に対向する表面）がコーティ
ング材料で汚染される危険性を排除するために、電極相
互間の距離が充分に短くなるように選ばねばならない。
電極を結んで形成される円の直径が400mmの場合、使用
する電極10の数は18〜30個とする必要がある。電極の数
が少なすぎると、汚染が急激に増大する、即ち、絶縁素
子20の前表面21が急速に被覆されて、絶縁素子20の外側
において、電極10が不要に形成されたコーティングによ
って導電的に接続されてしまい、冒頭に述べたような結
果が生じる可能性がある。一方、この場合、電極を30個
以上にしても、電界の形状は実質的に改善されることは
なく、装置のコストが増加するだけである。電極の円の
直径を大きくあるいは小さくすると、電極の数の下限値
も対応して大きく又は小さくなる。ここに記載した参考
例における円の直径400mmを中心として比較的広い範囲
において、電極先端部相互間の間隔は40〜70mmとする。
電極先端部とスプレーエッジ６との間の半径方向の距離
は、スプレーエッジ６の直径の２倍以上とする必要があ
る。この参考例におけるスプレーエッジ６の直径は約70
mmである。この場合の、電極で形成される円の直径の好
ましい範囲は、約350〜450mmである。
同じく、汚染の可能性という点で重要なことは、スプレ
ーエッジ６の平面に対する電極先端部の軸方向の位置関
係である。第１図に示す参考例の構成では、電極先端部
はスプレーエッジ６よりある距離だけ軸方向に後退して
いる。この距離は、噴霧されたコーティング材料に対す
る帯電作用（これはこの距離が小さい程改善される）
と、距離が小さくなると増大する汚染、特にベル状プレ
ート２とアトマイザーの外筐の汚染との間の合理的折衷
点に選ばれねばならない。この例においては、軸方向の
距離、25〜60mm、好ましくは約50mmが満足し得るもので
あることがわかった。一般的に言えば、電極10の先端部
分の前端はスプレーエッジの面から軸方向に、電極先端
部とスプレーエッジ６との間の半径方向の距離の３分の
１以下の距離だけ後退させる必要がある。
前述したように、この参考例によれば、電極取付け手段
を構成する20の外側において、帯電電極が、導電性材料
（水性エナメル）のコーティングによって導電的に接続
されることを防止できる。第１図に示すように、これ
は、主として、電極の数を最少限にし、電極相互間の距
離を最大限に広げることによって達成できる。しかし、
この不所望な被覆の防止を一層確実なものとするため
に、参考例の構造を更に改善することが望ましい。
この発明は、上記の如き改善に関するもので、その基本
的な考え方は電極先端部相互間の漏洩電流路、又は表面
径路を前記参考例装置におけるよりも更に長くすること
である。
この発明の実施例構成を第３図に示す。この発明による
静電被覆装置は、その基本的構造、および帯電電極の
数、スプレーエッジと帯電電極の相対的位置関係など
は、前述の参考例のそれと同様である。しかし、スプレ
ー装置の外筐や電極取付け手段に対するコーティング材
料の不所望な汚染の防止能力を改善するために新しい構
成を採用している。
すなわち、この発明の装置では、第３図に示すように、
長い針状の電極10′を、参考例におけると同様な電極取
付け手段の絶縁素子20′の環状部の前表面（端面）21′
から被覆すべき物品に向けて軸方向に突出している絶縁
材料製のピン31内に埋込むか、あるいは少なくとも包み
込んでいる。ピン31の後端は絶縁素子20′の環状部の表
面に挿入するか、絶縁素子と一体成形して素子20′に固
着されている。電極10′は、その第１の先端部が参考例
における凹部22と同様な形の、ピン31の前端に設けられ
た凹部（図示省略）内で露出し、その後端が、第１図に
示す参考例の場合と同様、電気接続導体12′に接続され
るように配置されている。絶縁素子20′は環状に形成す
ることが便利であるが、針状の帯電電極10′をスプレー
ヘッドを囲む円周上に配置できる環状部を有する限り必
ずしも外形が環状である必要はない。
第４図と第５図に示す第２の実施例構成は、電極取付け
手段の環状の絶縁素子20″の内部にその端面21″にコー
ティング材料が堆積しないようにするための微粒子付着
阻止手段を設けることで、この微粒子付着阻止手段は、
絶縁素子20″に沿ってその延長方向に延びる流体ダクト
35と、この流体ダクト35から軸方向に延びて絶縁素子2
0″の端面21″に開口する流体開口36とから成る。開口3
6は絶縁素子20″の端面21″上の電極10″相互間（ピン
相互間）の部分で外気に開口している。流体ダクト35に
は流体圧が加えられている。上記流体圧の印加により、
流体、好ましくは空気が開口36から吹出してコーティン
グ材料を端面21″から吹き飛ばす。流体ダクト35は、第
１図に一点鎖線矢印37で示すようにスポーク24の何れか
１本、好ましくは、高電圧ケーブルを収容していないス
ポークを通して外部にある圧縮空気源又は他の流体源に
接続されている。
以上、この発明を一実施例に基づいて説明したが、使用
した用語は説明のためのものであって、この発明を限定
するものではないことに注意されたい。
当然のことながら、以上の説明に基づいて、この発明の
多くの変更、改変が可能である。従って、特許請求の範
囲の記載の範囲内で、以上述べた特定の形以外の方法で
この発明を実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明を説明するに当たっての一参考例装
置の一部断面側面図、第２図は第１図の線２−２に沿う
正面図、第３図はこの発明の装置の要部をなす絶縁素子
の一部分の一部断面側面図、第４図は絶縁素子の更に別
の形のものの一部の正面図、第５図は第４図の線５−５
に沿う断面図である。 ２……スプレーヘッド、６……スプレーエッジ、７……
外筐、10……帯電電極、12……電気接続導体、14……高
電圧線路（高電圧ケーブル）、20、20′、20″……絶縁
素子を構成する環状部、21、21′、21″……絶縁素子の
前表面、22……絶縁素子内の凹部、31……絶縁材料製ピ
ン、35……流体ダクト、36……開口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ シユナイダー ドイツ連邦共和国 7151 ブルクシユテツ テン ベルクストラーセ 27 (72)発明者 フレツド ルーデラー ドイツ連邦共和国 7057 ロイテンバツハ ２ シラーストラーセ 30 (56)参考文献 特開 昭61−78452（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】物品を導電性のコーティング材料で静電被
    覆するための装置であって： スプレーヘッドと；このスプレーヘッドに結合された外
    筐と；コーティング材料を貯蔵装置から上記スプレーヘ
    ッドのスプレーエッジに供給する供給ラインであって、
    上記コーティング材料と共に上記スプレーヘッドに至る
    まで接地電位に置かれている供給ラインと；上記スプレ
    ーヘッドを囲んでこのスプレーヘッドの軸と同心の円周
    上に等角度間隔で配置され、上記コーティング材料を帯
    電させるための電界を形成するように高電圧源に接続さ
    れている針状帯電電極と；上記針状帯電電極に高電圧を
    供給するための高電圧線路を有し、上記針状帯電電極を
    上記円周上に等間隔に配置するように支持する絶縁材料
    で形成された電極取付け手段と；を具備して成り、 上記電極取付け手段は、上記スプレーヘッドの外筐に取
    付けられた絶縁素子を有し、この絶縁素子は、被覆され
    るべき物品に対向する表面を持った環状部を有し、更
    に、上記帯電電極をその先端部のみを露出させた形で内
    部に包容しかつ互いに隣接する上記帯電電極の上記露出
    先端部相互間の漏洩電流路が長くなるように被覆される
    べき物品に向かって上記軸方向にこの素子の上記環状部
    の表面から突出する絶縁材料から成るピンと、上記帯電
    電極を上記高電圧線路に接続するための電気接続導体と
    を有し、上記電気接続導体は、上記絶縁素子の上記被覆
    されるべき物品に対向する表面から電気的に絶縁される
    ように上記絶縁素子の内部に配設されている、ことを特
    徴とする、静電被覆装置。
  2. 【請求項２】上記帯電電極の先端部が、上記ピンの先端
    部の凹部中に露出状態で配置されていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第(1)項に記載の静電被覆装置。
  3. 【請求項３】上記凹部が、90度よりも大きな開口角を有
    することを特徴とする、特許請求の範囲第(2)項に記載
    の静電被覆装置。
  4. 【請求項４】上記帯電電極の先端部と上記スプレーエッ
    ジとの間の、上記スプレーヘッドの軸から半径方向に測
    った距離が、上記スプレーエッジの直径の２倍または２
    倍より大であることを特徴とする、特許請求の範囲第
    (1)項に記載の静電被覆装置。
  5. 【請求項５】上記帯電電極相互間の距離が、これら帯電
    電極が配置されている円の直径を400mmとしたとき上記
    帯電電極相互間の距離が40mm乃至70mmとなる直径対帯電
    電極相互間距離の比を保って、上記帯電電極の配置円の
    直径に従って設定されていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第(1)項に記載の静電被覆装置。
  6. 【請求項６】上記絶縁素子が、絶縁材料から成る環状素
    子で構成され、上記電気接続導体が上記環状素子の内部
    に配設されていて上記帯電電極を環状に相互連結してい
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第(1)項に記載の
    静電被覆装置。
  7. 【請求項７】上記環状素子が、ポリプロピレンで形成さ
    れていることを特徴とする、特許請求の範囲第(6)項に
    記載の静電被覆装置。
  8. 【請求項８】上記絶縁素子が、その端面にコーティング
    材料が被着することを防止する手段を有することを特徴
    とする、特許請求の範囲第(1)項に記載の静電被覆装
    置。
  9. 【請求項９】上記のコーティング材料が被着することを
    防止する手段が、上記電気接続導体に隣接して上記絶縁
    素子の内部に設けられた流体ダクトを有し、この流体ダ
    クトには流体圧が与えられ、またこのダクトと流体連結
    するように上記帯電電極の相互間で上記絶縁素子に上記
    軸方向に開口する開孔が設けられていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第(8)項に記載の静電被覆装置。
  10. 【請求項１０】上記帯電電極の先端部が、上記帯電電極
    と上記スプレーエッジとの間の半径方向距離の３分の１
    未満の距離だけ上記スプレーエッジを含む面から後退し
    て設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    (1)項に記載の静電被覆装置。
JP62067744A 1986-03-19 1987-03-19 静電被覆装置 Expired - Lifetime JPH0755299B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3609240.1 1986-03-19
DE3609240A DE3609240C2 (de) 1986-03-19 1986-03-19 Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62277171A JPS62277171A (ja) 1987-12-02
JPH0755299B2 true JPH0755299B2 (ja) 1995-06-14

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ID=6296766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62067744A Expired - Lifetime JPH0755299B2 (ja) 1986-03-19 1987-03-19 静電被覆装置

Country Status (9)

Country Link
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