KR100577111B1

KR100577111B1 - 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치

Info

Publication number: KR100577111B1
Application number: KR1020040116395A
Authority: KR
Inventors: 박주호
Original assignee: 박주호
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2004-12-30
Publication date: 2006-05-08
Also published as: KR20050065444A

Abstract

본 발명은 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치에 관한 것으로, 특히 자동차 운반선박의 횡벽에 부착되어 자동차의 롤링 및 피칭을 방지하기 위한 체인의 고정 보조 구조물인 래싱컵(lashing cup)과 같은 용기형(vessel-type) 물품의 내면 도장을 위하여 물품의 내부 저면과 노즐대의 접촉부위에 마찰감소수단을 도입하고 아울러 상기 노즐대에 형성된 분무공의 형성 각도를 상부로 치우치게 하여 용기형 물품의 내면도장 효율성을 높인 회전도장장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치는 가압된 공기와의 충돌에 의하여 회전되는 블레이드를 구비한 로터가 내장되어 있는 에어모터부; 가압된 도료를 공급하는 멀티건부; 상기 모터부의 로터와 연결된 스핀들과 결합되는 관형 샤프트 및 상기 샤프트가 내장되어 있고 상기 멀티건부의 니플을 위한 결합공이 형성되어 있는 하우징을 포함하는 조인트부; 및 상기 샤프트와 결합되며 상기 샤프트의 도료 유입공으로부터 공급되는 도료를 분무하도록 방사상방향에 분무공이 형성되어 있는 노즐대 및 상기 노즐대 단부에 구비되어 있는 마찰감소수단을 포함하는 노즐부를 포함하여 이루어진다.

용기형 물품, lashing cup, 에어모터부, 조인트부, 마찰감소수단, 분무공

Description

용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치{ROTARY PAINT SPRAYER FOR INSIDE PAINTING OF VESSEL-TYPE ARTICLES}

도 1은 본 발명에 따른 회전도장장치를 이용하여 래싱컵(lashing cup) 내면을 도장하는 상태에 대한 개략도,

도 2는 회전도장장치의 에어모터부에 대한 개략도,

도 3은 회전도장장치의 멀티건부에 대한 분해사시도,

도 4a는 회전도장장치의 조인트부와 모터부 및 멀티건부의 결합 단면도,

도 4b는 조인트부의 분해사시도,

도 5는 노즐부의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

P: 회전도장장치 M: 에어모터부

G: 멀티건부 J: 조인트부

N: 노즐부

회전식 스프레이 도장장치와 관련된 종래기술 내지 물품의 내면도장을 위한 종래기술로는 대한민국 특허공개 제1992-700777호(1992.08.10) 『정전도장장치』, 실용신안공개 제1990-0009762호(1990.06.01) 『상수도관 방청 도장장치』, 실용신안공개 제1998-0065335호(1998.11.25) 『관 내부 도장용 분사기』, 특허공개 제2001-0044469호(2001.06.05) 『파이프 도장장치』, 그리고 특허공개 제2004-0091557호(2004.10.28) 『회전 분무형 도장기』가 있다.

그러나 이와 같은 종래의 공개특허들 및 공개실용신안들은 모두 파이프와 같은 물품의 내면도장에 적합한 특징을 갖는 것이며, 본 발명에서 목적으로 하는 용기형 물품의 내면도장에는 부적합하다.

또 실용신안등록 제0348632호(2004.04.13) 『로타리 스위벨노즐의 각도변화 장치』는 액체의 분사압력에 의하여 자동 회전되는 노즐의 각도를 좌우로 변화시켜 탱크나 각종 용기의 내부를 세척할 수 있도록 한 것이다.

그러나 상기 공개실용신안은 일일이 노즐의 각도를 변화시켜 용기 내부를 도장하여야 하므로 정밀 도장작업용에는 적합할지 모르나, 신속하고 대량으로 용기를 생산하기 위한 도장장치에 적용하기에는 부적합하다.

본 발명은 종래의 각종 회전식 스프레이 도장장치, 특히 물품 내면 도장장치의 제한성을 해결하기 위하여 제안된 것이다.

이에 본 발명은 래싱컵(lashing cup)과 같은 용기형(vessel-type) 물품의 내면 도장에 적합하도록 에어모터부에 의하여 회전되며 멀티건부로부터 도료를 공급받는 노즐대의 단부에 마찰감소수단을 도입함으로써 노즐과 도장되는 물품 내면의 손상을 방지함과 아울러 도장작업의 신속성을 높여 생산성을 높이는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 상기 노즐대에 형성된 분무공의 형성각도를 상부로 치우치게 하여 물품의 상부 커버 내면도 효율적으로 도장되도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 노즐대의 회전을 위한 에어모터부와 노즐대로의 도료 공급을 위한 멀티건부의 연결에 적합한 조인트부를 제공함과 아울러, 도장작업에 적합한 에어모터부와 멀티건부를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치는 가압된 공기와의 충돌에 의하여 회전되는 블레이드를 구비한 로터가 내장되어 있는 에어모터부; 가압된 도료를 공급하는 멀티건부; 상기 모터부의 로터와 연결된 스핀들과 결합되는 관형 샤프트 및 상기 샤프트가 내장되어 있고 상기 멀티건부의 니플을 위한 결합공이 형성되어 있는 하우징을 포함하는 조인트부; 및 상기 샤프트와 결합되며 상기 샤프트의 도료 유입공으로부터 공급되는 도료를 분무하도록 방사상방향에 분무공이 형성되어 있는 노즐대 및 상기 노즐대 단부에 구비되어 있는 마찰감소수단을 포함하는 노즐부를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에서 아라비아숫자로 되어 있는 참조부호에서 도 2의 숫자는 에어모터부(M)의 것만을 나타내고, 도 3의 숫자는 멀티건부(G)의 것만을 나타낸다. 또 도 4a 및 도 4b의 참조부호는 조인트부(J)에 대한 구성만을 지칭하고, 도 5의 참조부호는 노즐부(N)에 대한 구성만을 지칭한다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도장장치(P)는 노즐부(N)의 회전을 위한 에어모터부(M)와 상기 노즐부(N)로 도료를 공급하기 위한 멀티건부(G), 그리고 상기 모터부(M)의 회전동력 및 멀티건부(G)의 도료 공급이 각각 상기 노즐부(N)로 연결되도록 하는 조인트부(J)로 이루어진다.

도 1은 본 발명에 따른 도장장치(P)를 이용하여 자동차 운반선박의 횡벽에 부착되어 자동차의 롤링 및 피칭을 방지하기 위한 체인의 고정 보조 구조물인 래싱컵(lashing cup)(C)의 내면을 도장하는 상태가 도시되어 있다.

종래의 각종 회전식 분무 도장장치(rotary paint sprayer)로는 래싱컵(C)과 같이 높이가 낮고 입구가 좁은 용기형 물품 내면을 원활하고 신속하게 도장하는 것은 거의 불가능하였다.

도 1에서 참조부호 C-01 래싱컵의 커버이고, C-02는 노즐부(N)에서 분무되는 도료가 외부로 분출되는 것을 방지하기 위한 차단판이다.

도 2에는 상기 에어모터부(M)가 보다 상세하게 도시되어 있다. 상기 에어모터부(M) 통상의 공지된 에어모터부와 구성이 대동소이하다. 각 부분의 참조부호와 이 참조부호가 지칭하는 구성요소를 다음의 표로 정리하였다.

[표 1] 에어모터부(M)의 참조부호와 이에 대응되는 구성요소

부호	구성요소	부호	구성요소	부호	구성요소
01	밀폐 링	13	쓰로틀 밸브 부시	25	볼베어링
02	패킹 케이스	14	쓰로틀밸브 레버	26	실린더 하단부판
03	니들 베어링	15	스프링 핀	27	로터
04	제2 기어케이스	16	입입(inlet) 부싱	28	로터 블레이드
05	볼 베어링	17	스핀들	29	실린더 상단부판
06	와셔(thrust washer)	18	와셔(thrust washer)	30	볼베어링
07	내(internal)기어	19a,19b	플랜트(plant) 기어 스핀들	31	쓰로틀 밸브 커버 패킹
08	배출커버	20	니들 롤러	32	쓰로틀 밸브 커버
09	제1 기어케이스	21	제2 플랜트 기어	33	쓰로틀 밸브 스프링
10	실린더	22	제1 플랜트 기어 프레임	34	쓰로틀 밸브
11	스프링핀	23	니들 롤러	35	쓰로틀 밸브 로드
12	하우징	24	제1 플랜트 기어

도 2를 참조하여 모터부(M)의 동작과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부 콤프레셔(미도시 됨)로부터 가압된 공기가 인입부싱(M-16)으로 유입되는 상태에서 하우징(M-12)에 구비된 레버(M-14)를 가압하면 로드(M-35)를 통하여 스프링(M-33)이 압축되면서 쓰로틀밸브(M-34)가 개방되면 공기가 전진하면서 실린더(M-10) 내부의 로터 블레이드(M-28)와 충돌하여 로터(M-27)가 회전하게 된다. 상기 로터(M-27)의 마찰은 볼베어링(M-25)(M-30)에 의하여 감소된다.

상기 로터(M-27)를 회전시킨 공기는 제1 기어케이스(M-09)에 구비된 배출커버(M-08)를 거쳐 외부로 방출된다.

상기 로터(M-27)의 회전력은 제1 기어케이스(M-09) 내부에 위치한 스핀들(M-19a) 외주면의 제1 플랜트기어(M-24)를 거쳐 이 기어(M-24)와 맞물리는 내(internal)기어(M-07)를 통하여 제1 플랜트기어 프레임(M-22)으로 전달된다. 이때 마찰저항 감소를 위하여 역시 볼베어링(M-05)이 케이스(M-09)의 해당 위치에 구비되어 있다.

다음으로 상기 프레임(M-22)의 회전력은 제2 기어케이스(M-04) 내부에 위치한 스핀들(M-19b) 외주면의 제2 플랜트 기어(M-21)를 거쳐 스핀들(M-17)로 전달된다. 상기 스핀들(M-17)의 외주면에는 니들베어링(M-03)이 구비되어 있다.

상기 스핀들(M-17)의 회전력은 연결부(Ma)를 통하여 도 1 및 도 4a에서와 같이 조인트부(J)의 샤프트(J-01)로 전달된다.

다음으로 도 3에는 상기 멀티건부(G)가 보다 상세히 도시되어 있으며, 역시 각 부분의 참조부호와 이 참조부호가 지칭하는 구성요소를 표로 정리하였다.

[표 2] 멀티건부(G)의 참조부호와 이에 대응되는 구성요소

부호	구성요소	부호	구성요소	부호	구성요소
01	니플(nipple)	11	너트	21	플러그
02	본체	12	하우징	22	락커 핀
03	너트	13	스크류	23	핀
04	핀	14	스프링	24	팍커
05	니들	15	리테이너(retainer)	25	트리거
06	그랜드(gland)	16	핀 볼트	26	오링
07	오링	17	스냅링	27	너트
08	패킹	18	스위벨 하우징
09	패킹	19	가스켓
10	그랜드	20	스위벨

도 3에 도시된 멀티건부(G)는 역시 통상의 로터리 스프레이 도장장치에 사용되는 것과 대동소이하며, 특히 트리거(G-25)는 가압될 경우 스위벨(G-20)과 하우징(G-18), 그리고 본체(G-02)를 거쳐 니플(G-01)로 가압된 도료가 배출되도록 하는데, 이때 상기 트리거(G-25)의 가압된 상태는 록커(G-24)에 의하여 플러그(G-21)에 고정되도록 되어 있어 도장 작업의 간편성을 도모할 수 있다.

그 외 상기 멀티건부(G) 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 조인트부(J)는 본 발명에 따른 도장장치(P)의 핵심 중 하나로 노즐대(N-01)의 회전을 위한 상기 에어모터부(M)와 노즐대(N-01)로의 도료 공급을 위한 멀티건부(G)의 연결을 위한 것이다.

상기 조인트부(J)는 상기 모터부(M)의 로터(M-27)의 회전력을 최종적으로 받는 스핀들(M-17)의 단부인 연결부(Ma)가 끼워지는 결합공(J-01a)이 형성되어 있는 샤프트(J-01)와, 상기 샤프트(J-01)가 내장되는 하우징(J-04)을 포함한다. 상기 결합공(J-01a)과 상기 연결부(Ma)는 공회전이 방지되는 형태로 결합되어야 한다.

특히 상기 하우징(J-04)에는 멀티건부(G)의 니플(G-01)을 위한 나사공(4b)이 형성되어 있고, 상기 샤프트(J-01)는 상기 니플(G-01) 및 상기 나사공(J-04b)과 이어져 도료 유입 통로를 형성하는 도료 유입공(J-01b)과 노즐부(N)의 노즐대(N-01)가 결합되는 결합부(J-01c)가 형성되어 있다. 상기 샤프트(J-01)는 도료 유입공(J-01b)으로부터 결합부(J-01c)까지 연통된 관로를 갖는다.

도시된 상기 도료 유입공(J-01b)은 대칭된 형태로 두 개 형성되어 있으나, 다양한 변형이 가능하다.

상기 하우징(J-04)의 중공(J-04a)에 내장되는 상기 샤프트(J-01)의 도료 유입공(J-01b)은 상하 두 패킹부재들(J-03)에 의하여 상기 나사공(J-04b)과 일치하는 위치에서 기밀된 상태가 유지됨과 아울러, 또 상기 패킹부재들(J-03)은 상기 중공(J-04a) 내부에서 상기 니플(G-01)로부터 공급되는 도료가 충진될 수 있는 공간부(J-S)를 형성하여 원활한 도료의 분무가 가능하도록 되어 있다.

도시된 상기 패킹부재들(J-03)은 상기 샤프트(J-01)의 상부와 하부에 각각 한 쌍씩 배열되어 있다.

또 상기 패킹부재들(J-03)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 하우징(J-04)의 상부 및 하부에는 두 커버들(J-02)(J-07)이 배열되어 있고, 상기 두 커버들은 각 볼트공(J-02b)(J-07b)(J-04d,J-04e)에 결합되는 볼트들(J-06)에 의하여 상기 하우징(J-04)에 결합된다. 상기 두 커버들(J-02)(J-07)에는 기밀성을 위한 부싱(J-02c)(J-07c)(도 4a 참조)이 구비되어 있다.

상기 샤프트(J-01)의 상부에는 단턱(J-01d)이 형성되어 있어 상부 커버(J-07)의 중공(J-07a)의 테두리에 걸쳐지게 되고, 상기 샤프트(J-01) 하부의 일정 부분은 상기 하부 커버(J-02)의 중공(J-02a)을 관통하여 노출되어 있다.

한편 조립된 샤프트(J-01)와 하우징(J-04)에는 조인트부(J)가 에어모터부(M)의 케이스, 특히 패킹케이스(M-02)에 고정되도록 하는 홀더(J-08)가 씌워진다.

상기 홀더(J-08)는 하우징(J-04)에 결합된 니플(G-01)을 위한 요입홈(J-08d)이 형성되어 있고, 상기 하우징(J-04)의 나사공(J-04c)에 볼트(J-05)에 의하여 고정될 수 있는 통공(J-08c)이 형성되어 있다.

또 상기 홀더(J-08)의 상부에는 나사공(J-08b)이 형성되어 있어, 이 나사공에 홀더의 중공(J-08a)에 끼워진 패킹케이스(M-02)의 외주면을 압지할 수 있는 스크류(J-09)가 결합된다.

다음으로 도 5에는 본 발명에 따른 도장장치(P)의 핵심을 이루는 노즐부(N)가 도시되어 있다.

도 4a에서와 같이, 상기 노즐부(N)는 상기 조인트부(J) 샤프트(J-01)의 결합부(J-01c)와 결합되는 노즐대(N-01)와 상기 노즐대 단부에 구비된 마찰감소수단으로 이루어져 있다.

상기 노즐대(N-01)는 상기 샤프트(J-01)의 도료 유입공(J-01b)으로부터 공급되는 도료를 분무하도록 방사상방향에 분무공(N-03)이 형성되어 있다.

특히 상기 분무공(N-03)은 상부를 향하여 경사지게 형성되어 있어 도 1에서와 같이, 용기형 물품, 특히 래싱컵(C)의 내부 도장시 상부 커버(C-01) 내면도 원활하게 도장하는 것이 가능하므로 바람직하다.

이러한 분무공(N-03)의 형성 각도는 보다 바람직하기로는 20 내지 30도이거나, 래싱컵에 적용시 가장 바람직하기로는 27도이다.

상기 노즐부(N)를 사용하고자 하는 물품의 종류에 따라 상기 분무공은 상기 노즐대의 방사상 방향으로 다수 형성될 수 있고, 이 경우 각 분무공의 형성높이와 형성 각도를 서로 다르게 할 수 있다.

본 발명의 가장 큰 특징인 마찰감소수단은 노즐대(N-01)를 도장될 물품 내부 깊이에 상관없이 바닥면에 맞닿을 정도까지 투입하여도 회전되는 노즐대와 물품 저면의 마찰로 노즐대와 물품이 파손되는 것을 방지함은 물론, 물품별로 노즐대의 투입 깊이를 조율할 필요가 없도록 하면서도 마찰에 의한 회전력 감소를 줄일 수 있으므로 도장 작업 속도의 향상에 일조할 수 있다.

특히 도 5에 도시된 마찰감소수단은 상기 노즐대(N-01) 단부 수용부에 배열된 볼(N-02)이다. 이러한 마찰감소수단은 당업자에 의하여 다양한 변형이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치는 래싱컵(lashing cup)과 같은 용기형(vessel-type) 물품의 내면 도장에 적합하도록 에어모터부에 의하여 회전되며 멀티건부로부터 도료를 공급받는 노즐대의 단부에 마찰감소수단을 도입함으로써 노즐과 도장되는 물품 내면의 손상을 방지함과 아울러 도장작업의 신속성을 높여 생산성을 높일 수 있다.

또 본 발명은 상기 노즐대에 형성된 분무공의 형성각도를 상부로 치우치게 하거나, 복수 개의 분무공을 형성하고 각 분무공의 형성 위치 또는 형성 각도, 또는 이들 모두가 서로 다르게 함으로써 물품 내면의 도장 작업의 효율성을 재고할 수 있다.

본 발명은 노즐대의 회전을 위한 에어모터부와 노즐대로의 도료 공급을 위한 멀티건부의 연결에 적합한 조인트부를 제공하고, 또 도장작업에 적합한 에어모터부와 멀티건부를 제공하여 도장장치의 조립성과 동작 신뢰성을 높일 수 있다.

이상의 설명에서 도장장치, 특히 에어모터부와 멀티건부에 대한 통상의 공지된 기술을 생략하였으나 당업자라면 이를 당연히 추측·추론할 수 있을 것이다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 도장장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

가압된 공기와의 충돌에 의하여 회전되는 블레이드를 구비한 로터가 내장되어 있는 에어모터부;

가압된 도료를 공급하는 멀티건부;

상기 모터부의 로터와 연결된 스핀들과 결합되는 관형 샤프트 및 상기 샤프트가 내장되어 있고 상기 멀티건부의 니플을 위한 결합공이 형성되어 있는 하우징을 포함하는 조인트부; 및

상기 샤프트와 결합되며 상기 샤프트의 도료 유입공으로부터 공급되는 도료를 분무하도록 방사상방향에 분무공이 형성되어 있는 노즐대 및 상기 노즐대 단부에 구비되어 있는 마찰감소수단을 포함하는 노즐부를 포함하여 이루어진 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치.
제 1 항에 있어서,

상기 노즐부 노즐대의 분무공은 상부를 향하여 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치.
제 2 항에 있어서,

상기 분무공의 형성 각도는 20 내지 30도인 것을 특징으로 하는 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치.
제 1 항에 있어서, 상기 조인트부는

상기 샤프트 외면과 상기 하우징 내면 사이에 개재되며, 상기 샤프트의 도료 유입공을 사이에 두고 상하로 일정 거리 떨어져 있어 공간부를 형성하게 되는 적어도 두 개의 패킹부재;

상기 패킹부재의 이탈을 방지하기 위하여 상기 하우징의 상부 및 하부에 배열되는 두 커버들; 및

상기 하우징에 씌워져 고정되고, 상기 에어모터부의 케이스 하부에 고정되는 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐부의 마찰감소수단은

상기 노즐대 단부 수용부에 배열된 볼인 것을 특징으로 하는 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어모터부는

공기의 유입을 선택적으로 허용하고 차단하는 밸브부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치.
제 1 항에 있어서,

상기 노즐부 노즐대의 분무공은 복수 개이고, 각 분무공은 형성 위치 또는 형성 각도, 또는 이들 모두가 서로 다르게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용기형 물품의 내면 도장을 위한 회전도장장치.