KR101994347B1

KR101994347B1 - 절연재 도장용 노즐 헤드

Info

Publication number: KR101994347B1
Application number: KR1020137023948A
Authority: KR
Inventors: 베른트 크라프트; 마르틴 스티에글러
Original assignee: 듀르 시스템스 아게
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2019-06-28
Also published as: ES2617185T3; EP3388151B1; MX339938B; EP2678112B1; PL2678112T3; BR112013020253B1; EP3165287A1; BR112013020253A2; WO2012113540A1; PL3165287T3; HUE040089T2; MX2013009432A; EP3165287B1; CN103476508A; MY168581A; US20140203115A1; ES2746828T3; EP2678112A1; EP3388151A1; DE102011011850A1

Abstract

본 발명은 도장재, 특별하게는 절연재의 분사 제트를 방출시키기 위한 노즐 헤드(5)에 관한 것으로, 도장재의 체적 흐름의 특정 체적 흐름이 분사 제트에 의해 도장되고 그리고 분사 제트는 제트 플레인으로 평탄하게 진행되며, 한편 분사 제트는 도장재의 체적 흐름에 좌우되는 특정 제트 폭을 가진다. 또한, 노즐 헤드(5)는 제트 폭이 큰 체적 흐름 동작 범위 안에서 분사 거리에 관계없이 일정하게 되는 방도로 형성된다.

Description

절연재 도장용 노즐 헤드{Nozzle head for applying an insulating material}

본 발명은 도장재의, 보다 상세하게는 모터 차량 차체 구성부품의 절연을 위한 절연재의 평면형 분사 제트를 방출시키기 위한 절연재 도장용 노즐 헤드에 관한 것이다.

상기와 같은 노즐 헤드는 종래 기술에서 잘 알려진 것으로 2개의 동일하게 구성된 외부 평판과 이들 양 외부 평판 사이에 삽입된 얇고 소형인 중간 평판으로 구성되며, 도 8이 종래의 중간 평판(1)의 실예를 보여 준다. 이 중간 평판(1)은 분사측에 본질적으로 V-형 외형을 갖는 전방 연부(2)를 가져서 서로 이웃하는 외부 평판들과 절연재가 도입되는 중간 평판의 전방 연부(2) 사이에 노즐실이 형성되도록 한다. 이런 방식으로 납작한 팬형 분사 제트(flat fan-shaped spray jet)가 형성되어서, 절연재의 도장에 잘 부합하게 된다. 언급되어야 할 것으로, 중간 평판(2)은 양측에 나사들이 관통하는 장방형 구멍(3, 4)을 가져서 중간 평판(1)에 외부 평판들이 나사결합되도록 한다.

이 공지의 노즐 헤드에 있어, 제트 폭은 체적 흐름이 일정하게 유지되는 한, 노즐 헤드 앞의 정해진 최소 거리로부터 제트 평면에서 독립적으로 거의 일정한 거리를 갖는다. 예컨대, 제트 폭은 단지 ±2mm 범위의 변동 폭을 갖는다. 이러한 거리와 무관하게 일정한 제트 폭은 구성부품의 표면 위로 주행하는 동안 노즐 헤드와 구성부품 사이를 일정한 거리를 유지시킬 필요가 없기 때문에 강력하게 만곡된 구성부품 표면을 갖는 가공물의 처리에 특히 유리하다. 그러나, 제트 폭은 도장된 절연재의 체적 흐름에 따라 변동되며, 이 역시 본 발명의 범위 안에서 인정되는 것이다.

관련있는 종래기술 발명으로서, JP 2000 237 679 A, US 2003/0155451 A1, DE 10 2005 013 972 A1 및 DE 10 2005 027 236 A1이 참고된다.

그러나, 상기한 공지의 분사 노즐의 일 단점은 제트 폭의 거리-무관성이 비교적 좁게 제한된 체적 흐름 동작 범위 안에서만 주어진다는 것이다. 이 체척 흐름 동작 범위 외에서는, 제트 폭이 노즐 헤드까지의 거리에 따라 비교적 강하게 변동한다. 따라서, 동작은 실제 비교적 좁게 제한된 체적 흐름 동작 범위 안에서만 가능하다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 노즐 헤드의 문제점을 개선시키는 데 있다. 따라서, 이 목적을 달성하기 위해서는 본 발명에 따른 절연재 도장용 노즐 헤드는 절연재의 상이한 체적 흐름에 대해 적절히 도장되어야 하고, 그 제트 폭은 노즐 헤드 까지의 분사 거리와 가능한 한 관계없이 일정하게 유지되어야 한다.

이 목적은 본 발명의 청구범위에 따라서 편의적으로 성취된다.

본 발명은 가급적 노즐 헤드에 있어 노즐 헤드의 분사 거리와 관계없이 일정한 제트 폭이 적어도 ±5 ㎤/s, ±10 ㎤/s, ±15 ㎤/s, ±20 ㎤/s, ±25 ㎤/s, ±40 ㎤/s, ±80 ㎤/s 또는 ±90 ㎤/s의 체적 흐름 범위를 포함하는 방법으로 되는 일반적인 기술적 교시를 포함한다. 이것은 특히 분사 제트의 제트 폭이 체적 흐름이 비교적 넓은 체적 흐름 동작 범위에 있는 경우 어떤 최소 거리(예컨대, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm, 70 mm, 80 mm, 90 mm 또는 100 mm)에서 분사 거리에 관계없이 일정하게 있다는 것을 의미한다.

어떤 오해들을 피하기 위해, 언급하여야 할 것으로, 제트 폭은 도장된 도장재(즉, 절연재)의 체적 흐름에 따라 본 발명에 따른 노즐 헤드에도 변동이 생길 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위 안에서, 최소 거리, 즉, 제트 시작점으로부터 일정한 제트 폭을 형성하기 시작하는 거리로부터 제트 폭은 노즐 헤드까지의 분사 거리와 무관한 반면, 제트 폭은 체적 흐름에 따라 본 발명에 따른 노즐 헤드에 대해 변동될 수 있다.

또 어떤 오해들을 피하기 위해, 언급되어야 할 것으로, 분사 제트의 제트 폭은 도장된 절연재의 체적 흐름에 따라 본 발명에 따른 노즐 헤드에도 변동이 생길 수 있다. 그러나, 체적 흐름이 체적 흐름 동작 범위 안에서 일정하게 유지되는 경우 본 발명에 따른 노즐 헤드의 제트 폭은 최소 거리로부터 분사 거리에 관계없이 일정하다.

체적 흐름 또는 수송 속도는, 예컨대, 10 ㎤/s, 20 ㎤/s, 30 ㎤/s, 40 ㎤/s, 50 ㎤/s, 60 ㎤/s, 70 ㎤/s, 80 ㎤/s, 90 ㎤/s 또는 100 ㎤/s 이고, 각각의 변동 폭은 ±5 ㎤/s, ±10 ㎤/s 또는 ±15 ㎤/s 이다.

또 언급될 것으로, 제트 폭은 본 발명에 따른 노즐 헤드에 대해 정확하게 일정하지 않다. 대신에, 제트 폭은 본 발명에 따른 노즐 헤드에 대해 노즐 헤드까지의 거리에 따라 ±1 mm, ±2 mm, ±4 mm, ±6 mm, ±8 mm, ±10 mm, ±12 mm, ±14 mm 또는 ±16 mm의 변동을 보일 수 있다. 이것은 특히 본 발명의 범위 안에서, 특징인 "거리-무관 일정함"이 편의적으로 ±16 mm 까지의 편차를 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 절연재 도장용 노즐 헤드는 따라서 도장용 로봇을 이용하는 자동화 도장에서 충분히 양호한 것으로, 노즐 헤드는 구성부품의 표면에 걸쳐 도장용 로봇에 의해 유도된다. 도장용 로봇을 프로그램화 한 경우, 사용자가 쉽게 동작시킬 수 있고, 본 발명에 따른 노즐 헤드를 사용할 때, 체적 흐름이 도장 중 일정하게 유지되는 경우라면 분사 제트가 도장재의 다양한 체적 흐름에 대해 일정한 제트 폭을 가진다고 가정할 수 있다.

본 발명의 대표적인 구현예에 있어, 제트 폭은 특히 최대 ±2 mm, ±4 mm, ±6 mm, ±8 mm, ±10 mm, ±12 mm, ±14 mm 또는 ±16 mm의 편차를 가지고 얼마의 최소 거리(제트 시작점으로부터 분사방향으로 일정한 제트 폭이 시작되는 위치)로부터 노즐 헤드 까지의 분사 거리에 관계없이 일정하게 되어 있으며, 이 제트 폭은 도장재의 체적 흐름이 일정한 체적 흐름 동작 범위에 있고 그리고 편의적으로 일정하게 유지된 경우 얼마의 최소 거리로부터 오직 분사 거리에 관계없이 일정하다.

어떤 거리와 무관하게 일정한 제트 폭을 가지는 체적 흐름 동작 범위가 적어도 ±5 ㎤/s, ±10 ㎤/s, ±15 ㎤/s, ±20 ㎤/s, ±25 ㎤/s, ±40 ㎤/s, ±80 ㎤/s 또는 90 ㎤/s 의 체적 흐름을 포함하는 방도로 노즐 헤드가 특별히 형성되는 것도 가능하다.

본 발명의 대표적인 구현예에 있어, 노즐 헤드는 상기한 종래기술의 노즐 헤드와 유사한 구조를 갖는다. 본 발명에 따른 노즐 헤드는 또한 가급적 2개의 외부 평판과 하나의 중간 평판을 가지며, 상기 중간 평판은 두 외부 평판 사이에 배치되고 그리고 분사측에 규정된 외형을 갖춘 전방 연부를 가진다. 따라서, 양 외부 평판들은 가급적 그들의 분사측 전방 연부에 슬릿형 노즐 개구를 한정하고 있고, 외부 평판과 도장될 절연재가 도입되는 중간 평판의 분사측 전방 연부 사이에 노즐 챔버가 마련되어 있다. 본 발명에 따른 개선사항은 중간 평판의 분사측 전방 연부가 분사 거리에 관계없이 일정한 제트 폭을 가지는 체적 흐름 동작 범위가 비교적 넓은 그런 방도로 형성된다는 사실에서 이루어진다.

상기한 그리고 도 8에 표현된 종래의 중간 평판에 대조하여, 본 발명에 따른 노즐 헤드용 중간 평판의 전방 연부는 단순한 V-형으로 형성되는 것이 아니고, 대신에 치밀한 외형을 갖는다.

따라서, 중간 평판의 분사측 전방 연부는 가급적 양측에 분사 방향으로 돌기하는 외부 팁(tip)을 가지며, 이 팁의 길이는 가급적 적어도 3 mm, 4 mm 또는 적어도 5 mm이다.

상기 중간 평판의 팁은 제트 방향에 대해 평행하게 또는 중간 평판의 베이스에 대해 직각으로 정렬된 외부 플랭크(flank)을 가진다. 이 팁의 내부 플랭크는 이에 반해 가급적 제트 방향에 대해 예각으로 경사져 있다. 예컨대, 팁의 내부 플랭크는 제트 방향과 15°- 35°범위의 각도를 포함할 수 있고, 24.165° 또는 28.3°의 각도가 특히 유리한 것으로 증명되었다. 또 본 발명의 범위에서 가능한 것으로, 팁의 내부 플랭크들이 제트 방향에 평행하거나 또는 중간 평판의 베이스에 대해 직각으로 배열될 수도 있다.

아울러, 평판들은 가급적 중앙에 리세스를 가지며, 그러나 이것은 중간 평판의 전체 폭을 넘어 펼쳐지지는 않고, 예컨대, 적어도 15 mm, 17 mm 또는 20 mm의 폭을 넘을 정도이다.

중간 평판의 일 변형예에 있어, 중앙에 배치된 리세스들은 V-형상이다.

바람직하게도, 다른 변형예도 이용되는 데, 이를 위해 중간 평판에 있는 리세스는 제1 반경의 중앙 아크부 및 제2 반경의 2개의 인접한 외부 아크부를 포함하며, 외부 아크부의 제2 반경은 중앙 아크부의 제1 반경보다 더 크다. 예컨대, 중앙 아크부의 제1 반경은 2 mm - 10 mm의 범위일 수 있고, 5 mm의 값이 바람직하다. 리세스의 외부 아크부의 제2 반경은 이에 반해 가급적 10 mm - 30 mm의 범위에 있고, 20 mm의 값이 바람직하다.

아울러, 중간 평판은 가급적 외부에 놓인 팁과 중앙 리세스 사이의 양 측면에 각각의 직선형 연부 영역을 가지며, 이 영역은 분사 방향에 대해 직각으로 놓이며, 직선형 연부 영역은 가급적 적어도 3 mm, 4 mm, 5 mm 또는 6 mm의 폭을 가진다.

중간 평판의 직선형 연부 영역은 가급적 중간 평판의 베이스 위에 얼마의 높이로 배치되고, 중간 평판의 평판 높이에 대해 얼마의 비율을 유지하고 있다. 따라서, 중간 평판의 평판 높이와 직선형 연부 영역의 높이의 비는 가급적 1.4 - 1.6의 범위, 바람직하기로는 1.5의 값이 좋다.

기술적 시험에서 설정되는 것으로, 중간 평판의 분사측 전방 연부의 그와 같은 형성은 방출된 분사 제트상에 긍정적인 영향을 주어서 분사 제트가 비교적 큰 체적 흐름 동작 범위 안에서 분사 거리에 관계없이 일정하게 된다.

또 언급되어야 할 것으로, 외부 평판은 또한 가급적 본 발명에 따른 노즐 헤드를 위한 분사측 전방 연부를 가지며, 이것은 종래기술에서와 같이, 분사 방향으로 볼록하게 구부러져 있다. 이 중간 평판의 상기 언급한 팁은 가급적 외부 평판의 만곡된 전방 연부의 단부와 함께 종단한다. 이는 중간 평판의 팁이 외부 평판의 외부 형상 위로 돌출하지 않는다는 것을 의미한다.

아울러, 본 발명에 따른 노즐 헤드는 가급적 외부 평판들과 이들 사이에 삽입된 중간 평판을 고정시키기 위한 평판 홀더를 포함하며, 이 평판 홀더는 가급적 조정가능한 수용 폭을 가져서 서로 다른 두께의 평판들을 제 위치로 수용되게끔 한다. 상기한 종래의 노즐 헤드에 대해, 평판 홀더는 반면에 일정한 홈 폭을 가지며, 두개의 외부 평판과 중간 평판으로 이루어지는 평판 패키지는 상기 홈 안에 삽입된 후 확실하게 체결된다. 상기한 종래의 노즐 헤드에 대해, 이것은 평판 홀더가 단지 얼마의 두께를 가진 평판 패키지만을 수용할 수 있다는 단점을 가진다. 만약 얇은 두께의 중간 평판이 분사 거동을 변화시키기 위해 사용되어야 하는 경우, 그 때는 두꺼운 외부 평판들이 사용되어 전체 평판 패키지의 두께가 변경되지 않도록 하여야 한다. 이에 반해, 본 발명에 따른 평판 패키지에 대해, 수용 폭은 상이한 두께의 평판 패키지라도 수용가능하도록 되어 있다. 이는 상이한 두께의 중간 평판들은 외부 평판의 두께도 그에 따라 같이 도장되어져야 할 것 없이 그냥 사용될 수 있다는 잇점을 제공한다.

아울러, 평판 홀더는 가급적 하부 평판을 가지며 그 위에 양 체결용 평판이 배치된다. 예컨대, 양 체결용 평판 중 하나는 하부 평판 상에 부동상태로 체결될 수 있고 다른 하나는 체결 나사-접속부에 의해 움직임 가능하게 체결되도록 해서 외부 평판과 중간 평판의 평판 패키지를 확실하게 체결될 수 있게끔 할 수 있다. 여기서, 하부 평판은 가급적 두 체결용 평판 사이의 영역에 하나의 재료 보어(material bore)를 가져서 절연재를 공급할 수 있게끔 한다. 외부 평판과 중간 평판을 구비한 평판 패키지는 따라서 이 경우 하부 평판의 재료 보어 상에 놓이고 재료 보어를 통해 공급된 절연재를 수용할 수 있다. 이 재료 보어는 이 경우 가급적 하나의 시일(예컨대, O-링)을 가져서 재료 보어와 그 위에 놓여 있는 평판 패키지 사이의 틈새를 밀봉하도록 한다. 이것은 또한 상기한 종래의 노즐 헤드로부터 본 발명에 따른 노즐 헤드를 구별시키며, 외부 평판과 중간 평판의 평판 패키지가 재료 보어 위에 평편하게 놓여서, 밀봉 문제를 유도할 수 있게 한다. 여기서 언급되어야 할 것으로, 외부 평판 및/또는 중간 평판은 재료 가이드를 가지며, 이 가이드는 하부 평판의 재료 보어로부터 시작하여 양 외부 평판들 사이의 노즐 챔버 속으로 개방되어 있다. 이 재료 가이드는, 예컨대, 양 외부 평판에 배치되어 하부 전방 연부로부터 시작하여 분사 방향으로 연장하고 그리고 노즐 챔버에까지 도달하며 양 외부 평판 및 중간 평판의 분사측 전방 연부에 의해 경계되어지는 홈으로서 구성된다.

평판 홀더의 상기한 하부 평판은 가급적 장착용 평판 상에 장착되고, 상기 장착용 평판은 도장용 로봇에 의해 이동될 수 있으며, 이를 위해 장착용 평판은, 예컨대, 로봇 팔 축선의 플랜지 평판 상에 설치된다. 하부 평판과 장착용 평판 사이의 접속은 여기서, 예컨대, 나사-접속부에 의한 것과 같은 해제가능한 기계적 접속에 의해 형성된다.

여기서, 하부 평판이 장착용 평판에 대해 다양한 각도 위치로 설치될 수 있는 경우 유리하다. 예컨대, 하부 평판과 장착용 평판 사이에 부가적인 핀 접속부가 제공되어 하부 평판이 하부 평판과 장착용 평판 사이에서 두개의 다른 각도 위치로 설치될 수 있게끔 하는 것도 가능하다.

종래의 노즐 헤드를 설명할 때, 상기 언급된 것으로, 중간 평판은 장방형 구멍을 가져서 중간 평판을 외부 평판에 나사결합 되도록 하였다. 그러나, 그와 같은 장방형 구멍은 물이 장방형 구멍에 모아질 수 있기 때문에 노즐 헤드를 물로 세척시키고서 연속하여 공기로 송풍시키는 데 불리하며, 이는 또한 공기로 송풍함으로써 어떤 것을 제거하기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 노즐 헤드에 대해, 중간 평판 또는 외부 평판에서의 상기 장방형 구멍은 가급적 재료 보어에 의해 변위되어서 흙과 같은 오염물질의 훼손이 적게 된다.

또 언급되어야 할 것으로, 평판 홀더의 외형은 가급적 수조로부터 출현 후 노즐 헤드의 세척 중 가능한 한 빨리 그리고 어떠한 큰 수고없이 물이 제거될 수 있는 방도로 선택된다. 따라서, 평판 홀더는 가급적 중간 평판과 외부 평판과 측방향으로 평면화되어 흙과 같은 오염물질의 오염 훼손이 되는 외형을 피하도록 한다.

본 발명에 따른 노즐 헤드의 크기에 관해, 언급되어야 할 것으로, 중간 평판은 가급적 0.2 mm 내지 0.6 mm의 평판 두께 범위를 가지며, 가급적 0.4 mm 내지 0.5 mm의 평판 두께 범위가 좋다.

본 발명에 따른 노즐 헤드의 일 구현예에 있어, 외부 평판은 42 mm의 폭과 28.8 mm의 분사 방향으로의 높이를 가진다. 이 구현예에 있어, 중간 평판은 가급적 42 mm의 폭과 19.5 mm의 높이를 가진다.

그러나, 중간 평판과 외부 평판은 폭 및/또는 높이에 있어 임의적인 크기로 되어 예컨대 분사 제트 폭을 변경시킬 수 있도록 할 수 있다.

예컨대, 외부 평판의 그리고 중간 평판의 높이는 예컨대 일정한 폭에 대해 1.2의 인수로 감소될 수 있어 외부 평판이 24 mm의 높이를 그리고 중간 평판은 16.25 mm의 높이를 가질 수 있다. 이런 방도로, 동일 재료 흐름에 대해 제트 폭은 감소될 수 있다.

다른 변형예에 있어, 대조적으로, 오직 외부 평판 및 중간 평판의 폭이 1.2의 인자로 하향 스케일화되어, 예컨대, 외부 평판 및 중간 평판의 높이는 변함없이 남아 있을 수 있다. 예컨대, 외부 평판은 28.8 mm의 높이로, 그리고 중간 평판은 19.5 mm의 높이를 가질 수 있다.

다른 구현예에 있어, 대조적으로, 기본 외형은 상기한 기본적인 버젼과 동일하게 남아 있다. 이 경우, 노즐 헤드에 절연재를 유도하는 외부 팁은 적어도 35 mm의 신규 외부 치수가 도달될 때까지 42 mm의 외부 치수로부터 무단형 방도로 내부에 변위된다. 아울러, 외부 평판은 측부 상에서 짧고 그리고 외부 평판의 외부 반경은 외부 반경이 다시 중간 평판의 팁과 대응할 때까지 하향 변위된다. 이 변형은 제트 폭이 약간 감소되게끔 야기하여 보다 높은 이송률을 형성시킨다.

본 발명의 다른 변형예에 있어, 대조적으로, 외부 평판 만이 오직 상기한 기본 버전에 비해 변형되는 데, 외부 평판의 볼록한 만곡형 분사측 전방 연부가 하향 변위되어 외부 평판의 높이가 예컨대 28.8 mm에서 24 mm로 감소될 수 있도록 한다.

마지막으로, 본 발명의 범위 안에서, 상기 바로 위에서 언급한 변형예에 비교하여 도출가능한 변형예도 여전히 있는 바, 이 경우 외부 평판은 폭과 높이에 있어 35 mm의 폭과 동일한 비율로 하향 스케일화 될 수 있다. 중간 평판은 이에 대조하여 단지 35 mm까지의 폭으로 스케일화 되고, 중간 평판의 외부 팁은 외부 평판의 반경으로 채택된다. 이 변형예는 약 60 mm의 제트 폭에 대해 약 45 ㎤/s의 이송 속도를 실현할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 있어, 중간 평판은 제트 방향으로 평판 높이를 가지는 데, 이는 15 mm - 20 mm의 범위에 놓이고, 19.5 mm의 값이 바람직하다. 외부 평판은 이에 대조하여 제트 방향으로 평판 높이가 25 mm - 34 mm의 범위, 바람직하기로는 29.24 mm의 값이 좋다.

또 언급되어야 할 것으로, 중간 평판의 평판 높이는 가급적 중간 평판의 폭에 대해 어떤 비율로 있으며, 이 비율은 가급적 0.4 - 0.5의 범위에 놓이고, 0.464의 값이 바람직하다.

바람직한 구현예에 있어, 특히 가능한 것으로, 약 30 mm, 40 mm 또는 50 mm의 노즐 헤드까지의 최소 거리와 이에 더하여 적어도 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm 또는 70 mm의 거리 사이의 범위에서, 제트 폭은 최대 ±4 mm, ±6 mm, ±8 mm, ±10 mm 또는 ±12 mm 정도의 변동을 보인다.

또 언급되어야 할 것으로, 본 발명은 개별 구성부품으로써 상기한 본 발명에 따른 노즐 헤드에만 제한되지 않는다. 이에 반하여, 본 발명은 그와 같은 노즐 헤드를 구비한 완전한 도장용 로봇을 포함한다.

마지막으로, 본 발명은 또한 차체 구성부품에 대해 절연재의 도장용 노즐 헤드의 신규 사용을 포함한다. 절연재는 경우에 따라 도장재로도 혼용될 수 있다.

본 발명의 기타 유리한 개선사항들은 본 발명의 종속항에 기술되거나 또는 첨부 도면을 참고로 한 본 발명의 후술된 설명으로부터 명백할 것이다.

본 발명에 따른 노즐 헤드는 따라서 도장용 로봇을 이용하는 자동화 도장에서 충분히 양호한 것으로, 노즐 헤드는 구성부품의 표면에 걸쳐 도장용 로봇에 의해 유도된다. 도장용 로봇을 프로그램화 한 경우, 사용자가 쉽게 동작시킬 수 있다.

본 발명에 따른 중간 평판의 분사측 전방 연부가 분사 거리에 관계없이 일정한 제트 폭을 가지는 체적 흐름 동작 범위가 비교적 넓은 방도로 형성될 수 있다. 중간 평판의 분사측 전방 연부의 그와 같은 형성은 방출된 분사 제트상에 긍정적인 영향을 주어서 분사 제트가 비교적 큰 체적 흐름 동작 범위 안에서 분사 거리에 관계없이 일정하게 될 수 있다.

본 발명에 따른 평판 홀더는 가급적 중간 평판 및 외부 평판과 측방향으로 평면화되어 흙과 같은 오염물질의 오염 훼손으로부터 차단되도록 한다.

도1은 본 발명에 따른 노즐 헤드의 측면도로서, 분사 제트의 평면에 평행한 것을 보여주는 도면,
도2는 도1의 본 발명에 따른 노즐 헤드의 전면도로서, 분사 제트의 평면에 직각인 것을 보여주는 도면,
도3은 도1 및 도2의 노즐 헤드의 외부 평판의 전면도,
도4는 도1 내지 도3의 노즐 헤드의 중간 평판의 전면도,
도5는 본 발명에 따른 노즐 헤드의 분사 제트의 형상을 명료하게 나타내는 개략적인 표현도,
도6는 도3에 따른 외부 평판의 변형예,
도7은 도4에 따른 중간 평판의 변형예,
도8은 종래기술에 따른 노즐 헤드의 종래의 중간 평판의 전면도.

그럼, 본 발명의 대표적인 구현예를 첨부 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.

도1 내지 도5는 예컨대, 모터 차량의 차체 구성부품과 같은 구성부품 상에 절연재(이를 테면, 수성 아크릴레이트)의 도장을 위한, 본 발명에 따른 노즐 헤드(5)를 보여준다.

노즐 헤드(5)는 일부 종래의 구조로 되어 있고 2개의 외부 평판(6, 7)과 그리고 양 외부 평판(6, 7) 사이에 삽입된 하나의 얇은 중간 평판(8)을 포함하고, 외부 평판(6, 7)의 외형은 도3에 도시되어 있으며, 도4는 중간 평판(8)의 외형을 보여준다.

아울러, 본 발명에 따른 노즐 헤드(5)는 평판 홀더를 포함하여서 외부 평판(6, 7)과 중간 평판(8)으로 이루어지는 평판 패키지를 기계적으로 고정시키도록 한다. 이 평판 홀더는 2개의 체결용 평판(9, 10)을 포함하고, 이들 평판은 외부 평판(6, 7)과 중간 평판(8)으로 이루어지는 평판 패키지의 양 측면에 배치되어 평판 패키지를 기계적으로 고정시키기 위해 체결용 나사-접속부(11)에 의해 함께 체결될 수 있다. 여기서 언급되어야 할 것으로, 상이한 두께의 평판 패키지도 양 체결용 평판(9, 10) 사이에 삽입되어 중간 평판(8)의 두께가 채택될 외부 평판(6, 7)의 두께의 어떠한 필요한 대책도 없이 간단한 방법으로 변경될 수 있도록 한다.

아울러,평판 홀더는 하부 평판(12)을 포함하고, 상기 양 체결용 평판(9, 10)이 이 하부 평판(12)의 상부측에 배치된다.

아울러,평판 홀더는 장착용 평판(13)을 포함하고, 이 장착용 평판(13)은 도면에서 단지 개략적으로 표현된 도장용 로봇에 의해 안내된다. 부호 15는 시일, 예컨대 O-링이다.

도3은 외부 평판(6, 7) 각각이 재료 가이드(16, 17)를 가지며, 이 재료 가이드(16)는 분사 방향으로 외부 평판(6, 7)의 하부 전방 연부로부터 상향하여 돌기하는 홈을 포함한다. 따라서, 절연재가 재료 보어(14)를 지나 공급되고 그런 다음 재료 가이드(16, 17) 속으로 침투하여, 절연재가 최종적으로 측면에서는 양 외부 평판(6, 7)에 의해 그리고 하부에서는 중간 평판(8)의 전방 연부(18)에 의해 경계진 노즐 챔버 속으로 오도록 한다. 다시 말하자면, 2개의 외부 평판(6, 7)의 분사측 전방 연부들에 의해 슬릿형 노즐 개구가 결정되고, 중간 평판(8)의 전방 연부(18)와 2개의 외부 평판(6, 7) 사이에 노즐 챔버를 포함한다.

아울러, 중간 평판(8)의 전방 연부(18)의 외형은 특별히 중요한 것으로, 이 외형은 도4에 상세도로서 볼 수 있다.

따라서, 중간 평판(8)의 전방 연부(18)는 양 측면에 각기 분사 방향으로 돌기하는 팁(19, 20)을 가진다.

아울러, 중간 평판(8)의 전방 연부(18)는 중심으로 V-형 리세스(21)를 가지며, 이 V-형 리세스(21)는 중간 평판(8)의 전체 폭(b)이상으로 연장하지 않는다.

마지막으로, 중간 평판(8)의 전방 연부(18)의 외형은 V-형 리세스(21)의 양 측면에 각각의 직선형 연부 영역(22, 23)을 포함한다.

상기한 중간 평판(8)의 전방 연부(18)의 외형은 본 발명에 따른 노즐 헤드(5)가, 도5에 특별히 도시된 바와 같이, 일정한 제트 폭(SB)을 가진 분사 제트(24)를 가지는 잇점을 가진다. 분사 제트(24)의 제트 폭(SB)은 노즐 헤드(5)까지의 거리(d)에 좌우된다. 비교적 큰 동작 범위(AB) 안에서, 제트 폭(SB)은 그러나 최대 ±2 mm의 변동을 보이고 그리고 도장된 절연재의 체적 흐름이 도장 중 일정하게 유지된다면 제트 폭(SB)은 일정하다.

또 언급되어야 할 것으로, 외부 평판(6, 7)은 가급적 ha=28.8 mm의 높이를 가지며, 중간 평판(8)은 hm=19.5 mm의 높이를 가진다.

그러나, 외부 평판(6, 7)은 물론 중간 평판(8)은 b=42 mm의 일정한 폭을 가진다.

여기서, 중간 평판(8)은 평판 홀더에서 외부 평판(7)과 함께 종료하고, 평판 홀더의 외형과 같이 평평하게 되어서, 흙과 같은 오염물질으로 훼손되는 차단 형상이 회피된다.

아울러, 외부 평판(6, 7)과 중간 평판(8)은 각기 도8에 따른 종래기술로부터 잘 알려진 장방형 구멍(3, 4) 대신에 보어(25-28)를 가지며, 이들 보어는 종래의 장방형 구멍(3, 4) 보다 훼손이 거의 없게 된다. 여기서, 이 보어는 도8에 따른 종래기술을 위한 것은 물론, 체결용 나사-접속부(11)를 통과할 수 있게 하는 역활을 한다.

도1 및 도2는 아울러 하부 평판(12)이 장착용 평판(13)과 의 나사 접속에 의해 접속될 수 있는 것을 보여준다. 여기서, 하부 평판(12)은 2개의 상이한, 서로 정렬된 각도 위치에 직교하여 장착용 평판(13)에 장착될 수 있다. 이들 2개의 각도 위치를 한정하기 위해 부가적인 핀 접속부(30)가 제공되어서, 오직 양측의 소망하는 각도 위치를 가능하게 한다. 이 핀 접속부(30)는, 예컨대, 장착용 평판(13)의 상부측에 하나의 핀이 그리고 하부 평판(12)의 하부측에 2개의 적절한 보어를 가지는 것으로 구성될 수 있고, 이 때 핀은 양 보어 중 어느 하나에 선택적으로 도입될 수 있다.

도6은 도3에 따른 중간 평판(7)의 변형예를 보여주는 것으로서, 이 변형예는 도3에 따라 기술된 구현예와 넓은 범위에서 일치하므로, 대응 부분에 대해서는 동일부호를 사용하였으며 이에 대한 중복 설명은 피하기로 한다.

이 구현예의 하나의 특별한 점은 외부 평판(7)의 보어(25, 26)가 측면방향 개방형의 장방형 구멍들로서 형성된다는 것이다.

또 다른 특별한 점은 외부 평판(7)이 폭 b = 42 mm 및 높이 ha = 29.24 mm를 가진다는 것이다.

도7은 도4에 따른 중간 평판(8)의 변형예를 보여주는 것으로, 대응 부분에 대해서는 동일부호를 사용하였으며 이에 대한 중복 설명은 피하기로 한다.

이 변형예의 특별한 점은 순차로 보어(25, 26) 대신에 측면방향 개방형의 장방형 구멍들이 제공되어 있다는 것이다.

이 구현예의 또 다른 특별한 점은 중간 평판(8)의 리세스(21)가 V-형은 아니며 중앙 아크부(R1)와 2개의 인접한 외부 아크부(R2)를 포함하고 있으며, 외부 아크부(R2)는 20 mm의 반경을 그리고 중앙 아크부(R1)는 5 mm의 반경을 가진다.

또 언급되어야 할 것으로, 팁(19, 20)은 여기서 각기 제트 방향에 평행하게 정렬된 외부 플랭크를 갖는다는 것이다.

양 팁(19, 20)의 내부 플랭크는 이에 반해 제트 방향에 예각인 28.3°의 각도로 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며 어떠한 경우에도 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 진정한 권리범위는 상술한 명세서에 의해서 보다는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다. 그리고 이들 청구항의 의미 및 균등범위에 속하는 모든 변경 실시예들은 모두 그 범위에 포괄되도록 의도된 것이다.

1 : 중간 평판 2 : 중간 평판의 전방 연부
3 : 장방형 구멍 4 : 장방형 구멍
5 : 노즐 헤드 6 : 외부 평판
7 : 외부 평판 8 : 중간 평판
9 : 체결용 평판 10 ; 체결용 평판
11 : 체결용 나사-접속부 12 : 하부 평판
13 : 장착용 평판 14 : 재료 보어
15 : O-링 16 : 재료 가이드
17 : 재료 가이드 18 : 중간 평판의 전방 연부
19 : 팁 20 : 팁
21 : V-형 리세스 22 : 직선형 연부 영역
23 : 직선형 연부 영역 24 : 분사 제트
25 : 외부 평판의 보어 26 : 외부 평판의 보어
27 : 중간 평판의 보어 28 : 중간 평판의 보어
29 : 나사 접속부 30 : 핀 접속부
AB : 동작 범위 b : 폭
d : 노즐 헤드의 거리 ha : 외부 평판의 높이
hm : 중간 평판의 높이 h1 : 직선형 연부의 높이
R1 : 내부 아크부 R2 : 외부 아크부
SB : 제트 폭

Claims

절연재의 분사 제트(24)를 방출하기 위한 절연재 도장용 노즐 헤드(5)가,
a) 절연재의 특정 체적 흐름이 분사 제트(24)를 통해 이루어지고,
b) 분사 제트(24)가 제트 플레인에서 평면으로 펼쳐지고,
c) 분사 제트(24)가 제트 플레인에서 절연재의 체적 흐름에 좌우되는 특정 제트 폭(SB)을 가지며, 또한 상기 절연재 도장용 노즐 헤드(5)가,
d) 2개의 외부 평판(6, 7), 및
e) 상기 2개의 외부 평판(6, 7) 사이에 배치되고 그리고 분사측에 미리 정해진 외형의 전방 연부(18)를 가지는 중간 평판(8)을 가지며,
f) 중간 평판(8)은 양 측면에 분사 방향으로 돌기하는 외부 팁(19, 20)을 가지며, 그리고
g) 중간 평판(8)은 중앙에 V-형 리세스(21)를 가지며,
h) 중간 평판(8)은 양 외부 팁(19, 20)과 리세스(21) 사이의 양 측면에, 분사 방향에 대해 직각으로 배열된 각각의 직선형 연부 영역(22, 23)을 가지는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제1항에 있어서,
a) 제트 폭(SB)은 제트 시작점으로부터 일정한 제트 폭을 이루기 시작하는 최소 거리(d)로부터 노즐 헤드(6) 까지 최대 ±2 mm, ±4 mm, ±6 mm, ±8 mm 또는 ±10 mm의 편차로 분사 거리에 관계없이 일정하고
b) 제트 폭(SB)은 절연재의 체적 흐름이 특정 체적 흐름 동작 범위에서 일정하게 유지되는 경우에만 상기 최소 거리(d)로부터 분사 거리에 관계없이 일정한 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
a) 2개의 외부 평판(6, 7)의 분사측 전방 연부들에 의해 결정된 슬릿형 노즐 개구, 및
b) 중간 평판(8)의 전방 연부(18)와 2개의 외부 평판(6, 7) 사이에 노즐 챔버를 포함하고,
c) 중간 평판(8)의 분사측 전방 연부(18)의 외형이 분사 거리에 관계없이 일정한 제트 폭(SB)을 가진 체적 흐름 동작 범위가 ±5 ㎤/s, ±10 ㎤/s, ±15 ㎤/s, ±20 ㎤/s, ±25 ㎤/s, ±40 ㎤/s, ±80 ㎤/s 또는 ±90 ㎤/s 의 체적 흐름 범위를 포함하는 방도로 형성되는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제2항에 있어서,
a) 절연재의 체적 흐름이 10 ㎤/s, 20 ㎤/s, 30 ㎤/s, 40 ㎤/s, 50 ㎤/s, 60 ㎤/s, 70 ㎤/s, 80 ㎤/s, 90 ㎤/s 또는 100 ㎤/s 이고,
b) 노즐 헤드(5) 까지의 최소 거리(d)가 최소 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 60 mm, 80 mm, 90 mm, 또는 100 mm 이고, 제트 폭(SB)이 체적 흐름이 체적 흐름 동작 범위에 있는 경우 최소 거리로부터 분사 거리에 관계없이 일정하게 있는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제1항에 있어서,
a) 팁(19, 20)은 분사 방향으로 최소 3 mm, 4 mm 또는 5 mm의 길이를 가지며,
b) 팁 (19, 20)은 제트 방향에 평행하는 외부 플랭크를 가지며,
c) 팁 (19, 20)은 제트 방향에 대해 최소 15°의 각도를 가진 내부 플랭크들을 가지며,
d) 팁 (19, 20)은 제트 방향에 대해 최대 35°의 각도를 가진 내부 플랭크들을 가지며,
e) 리세스(21)는 분사 방향에 직각으로 최소 15 mm, 17 mm 또는 20 mm의 폭을 가지며,
f) 직선형 연부 영역(22, 23)은 각기 분사 방향에 대해 직각으로 3 mm, 4 mm, 5 mm 또는 6 mm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
삭제
제1항에 있어서,
a) 리세스가 제1 반경(R1)의 중앙 아크부 및 제2 반경(R2)의 2개의 인접한 외부 아크부를 가지며,
b) 외부 아크부의 제2 반경(R2)은 중앙 아크부의 제1 반경(R1) 보다 크고,
c) 중앙 아크부의 제1 반경(R1)은 2 mm 보다 크고 10 mm 보다 작으며 외부 아크부의 제2 반경(R2)은 10 mm 보다 크고 30 mm 보다 작거나, 또는 중앙 아크부의 제1 반경(R1)은 5 mm이고 그리고 외부 아크부의 제2 반경(R2)은 20 mm 인 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제1항에 있어서,
a) 외부 평판(6, 7)은 분사측에 각기 분사 방향으로 볼록한 형태로 만곡된 전방 연부를 가지며, 그리고
b) 중간 평판(8)의 외부 팁(19, 20)은 외부 평판(6, 7)의 만곡된 전방 연부와 함께 종료하는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제1항에 있어서,
a) 직선형 연부 영역(22, 23)은 중간 평판(8)의 베이스 위에 제트 방향으로 특정의 제1 높이(h1)로 배치되고,
b) 중간 평판(8)은 제트 방향으로 특정의 평판 높이(hm)를 가지며,
c) 중간 평판(8)의 평판 높이(hm)와 직선형 연부 영역(22, 23)의 제1 높이(h1) 사이의 비율은 1.4 - 1.6 의 범위로 있는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제1항에 있어서,
a) 노즐 헤드(5)는 외부 평판(6, 7)과 중간 평판(8)을 고정시키기 위한 평판 홀더를 가지며, 그리고
b) 평판 홀더는 상이한 두께를 갖는 평판들을 수용가능하게 조정가능한 수용 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제10항에 있어서,
평판 홀더는 체결용 나사-접속에 의해 서로 접속되는 2개의 체결용 평판(9, 10)을 가져서, 외부 평판(6, 7)이 중간 평판(8)과 체결용 평판(9, 10)들 사이에 체결될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제11항에 있어서,
a) 평판 홀더가 양 체결용 평판들이 위에 놓여지는 하부 평판(12)을 가지며,
b) 하부 평판(12)은 2개의 체결용 평판 사이의 영역에 재료 보어를 가져서 절연재를 공급하도록 하고,
c) 재료 보어에는 O-링이 제공되고,
d) 외부 평판(6, 7) 및 중간 평판(8) 중 어느 하나에 재료 가이드가 배치되고, 이 재료 가이드는 하부 평판(12)의 재료 보어로부터 시작하여 2개의 외부 평판(6, 7) 사이의 노즐 챔버 속으로 개방하는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제10항에 있어서,
a) 평판 홀더는 외부 평판(6, 7)과 중간 평판(8)을 수반하는 하부 평판(12)을 가지며,
b) 평판 홀더는 장착용 평판(13)을 수반하여 로봇에 노즐 헤드(5)를 장착시킬 수 있도록 하고,
c) 하부 평판(12)은 장착용 평판(13)에 대한 해제가능한 기계적 접속에 의해 부착되고,
d) 하부 평판(12)은 장착용 평판(13)에 대해 상이한 각도 위치들로 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제13항에 있어서,
하부 평판(12)과 장착용 평판(13) 사이에 핀 접속부(30)를 포함하고, 핀 접속부(30)는 하부 평판(12)과 장착용 평판(13) 사이에 2개의 상이한 각도 위치를 허용하는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제10항에 있어서,
중간 평판(8) 및 외부 평판(6, 7) 각각이 평판 홀더에 장착하기 위한 적어도 하나의 보어(25 - 28)를 가져서 흙과 같은 오염물질이 오염되는 것을 피하도록 한 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제10항에 있어서,
평판 홀더가 중간 평판(8)과 외부 평판(6, 7)과의 측방향 평면화를 종료시키는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제10항에 있어서,
a) 중간 평판(8)이 최소 0.2 mm 또는 0.4 mm의 평판 두께를 가지며,
b) 중간 평판(8)이 최대 0.6 mm 또는 0.5 mm의 평판 두께를 가지며,
c) 중간 평판(8)이 제트 방향으로 최소 15 mm, 17 mm 또는 19 mm, 그리고 최대 24 mm, 22 mm 또는 20 mm의 평판 높이의 값을 가지며,
d) 외부 평판(6, 7)이 제트 방향으로 최소 25 mm, 27 mm 또는 29 mm, 그리고 최대 30 mm, 32 mm 또는 34 mm의 평판 높이의 값을 가지며,
e) 중간 평판(8)이 제트 방향으로 특정 평판 폭(b)과 특정 평판 높이(hm)를 가지며, 평판 높이(hm)와 평판 폭(b) 사이의 비율은 0.4 - 0.5의 범위의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.
제1항에 따른 절연재 도장용 노즐 헤드(5)를 구비한 것을 특징으로 하는 도장용 로봇.
제1항에 있어서,
절연재 도장용 노즐 헤드(5)가 차량 차체 구성부품에 대한 절연재 도장용도로 사용하는 것을 특징으로 하는 절연재 도장용 노즐 헤드.