KR102522866B1 - 작은 노즐 거리를 갖는 어플리케이터 - Google Patents

작은 노즐 거리를 갖는 어플리케이터 Download PDF

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벤자민 뵈르
마커스 크라이너
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티모 베일
프랑크 헤레
스테판 소츠니
다니엘 탄들러
토비아스 베른트
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Abstract

본 발명은 부품(예를 들어, 자동차 차체 구성 요소)에 코팅제(예를 들어, 페인트)를 도포하기 위한 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)에 관한 것으로, 어플리케이터는 각 경우에 제트 형태로 코팅제를 분배하는 복수의 노즐(2-4)을 갖고, 이들 노즐(2-4)이 노즐 열(46)을 따라 그리고 공통 노즐 면(common nozzle plane)에 배열되는 적어도 하나의 노즐 열(46)과, 노즐(2-4)의 해제 또는 폐쇄를 제어하는 복수의 액츄에이터(9-11)를 가진다. 본 발명은 개별 액츄에이터(9-11) 각각이 노즐 열(46)에 따른 노즐 거리(d)보다 큰 노즐 열(46)에 따른 외부 치수(b)를 가지는 것을 제공한다.

Description

작은 노즐 거리를 갖는 어플리케이터
본 발명은 부품(component)(예를 들어, 차체 부품)에 코팅제(예를 들어, 페인트)를 도포하기 위한 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)에 관한 것이다.
소위 드롭-온-디맨드(drop-on-demand) 프린트 헤드(printhead)는 드롭렛 제트(droplet jet) 또는 연속 코팅제 제트(continuous coating agent jet)를 방출하는 최신 기술(예를 들어, US 9 108 424 B2)로부터 공지되어 있으며, 이로써 공지된 드롭-온-디맨드 프린트 헤드의 작동 원리는 전자기 밸브(electromagnetic valve)의 사용을 기반으로 한다. 자기 구동식 피스톤은 코일로 가이드 되고 코일에 인가되는 전류에 따라 시프트되는 밸브 니들을 움직여 노즐을 해제(release)하거나 폐쇄한다.
이러한 프린트 헤드는 WO 2012/058373 A2에도 기술되어 있다. 이러한 잘 알려진 프린트 헤드는 밸브 액츄에이터(valve actuator)에 의해 작동되는 밸브 피스톤과도 작동하여 밸브 피스톤이 코일의 가이드 튜브(내부 코일 튜브)에서 작동한다.
공지된 드롭-온-디맨드 프린트 헤드의 문제점은 도 1, 2, 3a 및 3b를 참조하여 아래에 설명된 바와 같이 노즐 사이의 거리이다. 예를 들어, 공지된 드롭-온-디맨드 프린트 헤드는 일반적으로 다수의 노즐(2, 3, 4)를 갖는 노즐 플레이트(1)를 가지며, 이에 따라 드롭렛(droplet: 5, 6, 7)은 노즐(2 내지 4)을 통해 부품(8)으로 방출된다. 도 5 내지 도 7은 노즐 플레이트(1)에 선형 노즐 열(linear nozzle row)로 배열된다. 또한, 공지된 드롭-온-디맨드 프린트 헤드는 노즐(2-4)을 개폐하기 위한 액츄에이터(9-11)를 가지며, 이는 예를 들어, 전자기 액츄에이터로 설계될 수 있고, 각각은 하나의 액츄에이터 니들(12-14)을 이동시킨다. 도 3a에 도시된 액츄에이터 니들(12-14)의 위치에서, 액츄에이터 니들(12-14)은 노즐(2-4)을 통해 코팅제가 해제되지 않도록 노즐(2-4)을 폐쇄한다. 노즐(2-4)은 노즐 열을 따라 특정 노즐 거리(d)에 배열되는 반면, 액츄에이터(9-11)는 노즐 열을 따라 특정 폭(b)을 갖는다. 이는 인접한 노즐(2-4) 사이의 노즐 거리(d)가 액츄에이터(9-11)의 폭(b)보다 작게될 수 없다는 것을 의미하며, 그렇지 않으면 노즐 열을 따라 이용 가능한 설치 공간이 액츄에이터(9-11)에 대해 충분하지 않을 수 있다.
따라서,도 1에 도시된 바와 같이, 드롭렛(5-7)이 부품(8) 상에서 너무 멀리 떨어져 있어, 부품(8) 상에 연속적인 코팅 필름을 야기하지 않으므로, 이는 부적합하다.
작동 동안, 공지된 드롭-온-디맨드 프린트 헤드는 부품(8)의 표면에 수직이고 페인트 경로(도면의 평면에 수직)에 수직인 회전축(15) 주위에서 회전한다. 결과적으로, 도면 평면내 즉, 페인트 경로에 대해 직각으로 노즐 거리(d)가 감소된다. 드롭-온-디맨드 프린트 헤드의 이러한 회전은 부품(8)의 표면상의 드롭렛(5-7)이 서로 너무 가깝게 되어, 도포 후 도 2에 도시된 바와 같이 연속 코팅 필름을 형성하게한다. 드롭-온-디맨드 노즐 헤드의 회전은 최소 노즐 거리(d)가 액츄에이터(9-11)의 폭(b)에 의해 하향으로 제한되는 문제를 해결할 수 있다. 그러나, 그러한 회전없이 행할 수 있는 것이 바람직하다. 특히, 프린트 헤드에서의 노즐 거리를 줄이는 것이 바람직하다.
본 발명의 일반적인 기술적 배경과 관련하여, DE 33 02 617 A1, US 2013/0127955 A1, EP 0 426 473 A2, US 2005/0046673 A1, EP 1 862 311 A1, US 2015 / 0360472 A1 및 WO 2010/046064 A1 문헌도 참조되어야 한다.
따라서, 본 발명은 상응하게 개선된 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)를 생성하는 작업에 기초한다.
이 과제는 주요 청구항에 부합하는 본 발명에 따른 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)는 일반적으로 코팅제의 도포에 적합하다. 따라서, 본 발명은 도포될 코팅제의 유형과 관련하여 특정 코팅제로 제한되지 않는다. 그러나, 바람직하게는, 프린트 헤드는 페인트의 도포를 위해 설계된다. 대안적으로, 본 발명의 범위 내에서, 코팅제가 예를 들어 차체 부품(vehicle body components)에서 이음매(seam)를 밀봉하기 위한 접착제(adhesive) 또는 실링(sealing) 재료일 가능성도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 어플리케이터는 또한 접착제 어플리케이터 또는 실링 재료 어플리케이터로서 설계될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)는 일반적으로 코팅제(예를 들어, 페인트)를 특정 부품에 도포하기에 적합하다는 것이 언급되어야한다. 코팅될 부품의 유형과 관련하여, 본 발명은 또한 제한되지 않는다. 그러나, 바람직하게는, 본 발명에 따른 프린트 헤드는 자동차 차체 부품 또는 자동차 차체 부품의 애드온(add-on) 부분에 코팅제(예를 들어, 페인트)를 도포하도록 설계된다.
본 발명에 따른 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)는 종래 기술에 따라, 제트(jet) 형태로 코팅제를 도포하기 위해 여러 노즐을 갖는 노즐 열을 가지며, 이로써 이 노즐들은 공통 노즐 면에서 노즐 열을 따라 배열된다.
본 발명에 따른 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)는 노즐로부터 코팅제의 스프레이 미스트(spray mist)를 방출하지 않고, 단지 더 작은 제트 팽창(jet expansion)을 통해 공간적으로 제한된 분사를 방출한다는 것이 언급되어야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 프린트 헤드는 코팅제의 공간적으로 제한된 제트를 방출하지 않고 코팅제의 스프레이를 방출시키는 분무기(예를 들어, 회전 분무기, 공기 분무기 등)와 상이하다.
본원에서 어플리케이터에 의해 방출된 코팅제 제트는 제트의 길이 방향(longitudinal direction)으로 서로 분리된 다수의 드롭렛으로 각각 이루어질 수 있음을 언급해야 한다. 그러나, 대안적으로, 개별 코팅제 제트가 제트의 길이 방향으로 연결되므로, 연속 코팅제 제트라고도 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)는 노즐이 바람직하게 등거리(equidistance)로 배열되는 단일(single) 노즐 열을 가질 수 있음을 언급해야 한다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서, 프린트 헤드는 바람직하게는 서로 평행하게 배열된 다수의 노즐 열을 가질 가능성도 있다.
또한, 본 발명에 따른 어플리케이터(예를 들어, 프린트 헤드)는 종래 기술에 따라 노즐을 해제 또는 폐쇄하기 위한 다수의 액츄에이터(actuator)를 갖는다. 액츄에이터는 단지 몇 가지 예를 들기 위해 전자기 액츄에이터(electromagnetic actuator), 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator) 또는 공압 액츄에이터(pneumatic actuator)일 수 있다. 따라서, 본 발명은 액츄에이터의 물리적 작용 원리와 관련하여 특정 액츄에이터 유형으로 제한되지 않는다.
본 발명은 노즐 열을 따라 액츄에이터의 높은 선형 패킹 밀도(linear packing density) 및 노즐 열을 따라 인접한 노즐의 작은 노즐 거리(small nozzle distance)를 가능하게 하기 위해 액츄에이터가 노즐 열에 대해 직각으로 서로 다른 거리에서 오프셋되는 것을 제공한다.
본 발명의 변형예에서, 노즐 열을 따라 액츄에이터의 높은 선형 패킹 밀도 및 노즐 열을 따라 인접 노즐의 작은 노즐 거리를 가능하게 하기 위해, 다른 액츄에이터들이 노즐 면에 대해 서로 다른 수직 거리에서 다른 것 보다 위에 배치된다. 노즐 면에 대해 평행한 서로 다른 평면들(different planes)에서의 다른 액츄에이터들의 배열은 다른 평면들에서의 액츄에이터가 노즐 열을 따라 외부 윤곽과 겹칠 수 있게 한다. 이는 액츄에이터가 동일한 평면에 배열되는 것이 아니라 노즐 면으로부터 서로 다른 거리에 있는 다른 평면들에 배열되어 있기 때문에 가능하다. 이는 노즐 열을 따라 액츄에이터의 폭 아래의 바로 인접한 노즐들의 노즐 거리를 감소시키는 것을 가능하게 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 변형예에서, 노즐 열을 따라 액츄에이터의 높은 선형 패킹 밀도 및 노즐 열을 따라 인접한 노즐들의 작은 노즐 거리를 가능하게 하기 위해, 액츄에이터는 노즐 열에 대해 서로 다른 수평 거리에서 노즐 면에 배열된다. 이 경우, 액츄에이터는 서로 다른 거리에서 노즐 열의 측면에 있는 노즐 면에 평행하게 위치된다. 이는 노즐 열을 따라 액츄에이터의 폭 아래의 인접 노즐들 사이의 노즐 거리를 감소시키는 것도 가능하게 한다. 또한, 이 변형예에서, 노즐 열을 따라 액츄에이터의 패킹 밀도가 증가될 수 있고 이에 따라 노즐 거리가 감소될 수 있다.
따라서, 제 1 변형예는 액츄에이터의 수직 오프셋 배치를 제공하는 반면, 제 2 변형예은 액츄에이터의 수평 오프셋 배치를 제공한다. "수평" 및 "수직"이라는 용어는 노즐 면을 말하고, 이를 테면, 액츄에이터의 수평 오프셋 배치일 경우 액츄에이터는 노즐 면에 평행하게 오프셋되고, 반면 수직 오프셋은 액츄에이터가 노즐 면에 대해 직각으로 오프셋됨을 의미한다.
상술한 본 발명의 2 개의 변형예은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명은 액츄에이터가 노즐 열에 따른 노즐 거리보다 큰 노즐 열에 따른 외부 치수를 가질 수 있게 한다. 따라서, 본 발명은 액츄에이터를 소형화하지 않고 노즐 거리를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 액츄에이터는 각각 슬라이딩 밸브 니들과 연결된다. 프린트 헤드의 노즐은 밸브 니들에 의해 해제되거나 폐쇄된다. 따라서 액츄에이터는 노즐 열에 평행한 선형 액츄에이터 열로 배열될 수 있다. 액츄에이터로부터 밸브 니들로의 힘 전달은 아암(arm)(해머(hammer)), 리프팅 빔 또는 로커 암과 같은 기계적 연결 요소에 의해 영향을 받을 수 있으며, 이에 의해 로커 암은 회전(swivel)할 수 있고 한쪽 또는 양쪽에 작용할 수 있다.
본 발명의 변형예에서, 액츄에이터 니들 자체는 또한 밸브 니들이므로, 액츄에이터 니들과 밸브 니들 사이의 연결 요소가 생략될 수 있다.
그러나, 본 발명의 또 다른 변형예에서, 액츄에이터 니들 외에 별도의 밸브 니들이 제공된다. 액츄에이터 니들은 연결 요소(예: 아암, 로커 암, 해머)를 통해 밸브 니들에 작용한다.
본 발명의 변형예에서, 다수(예를 들어, 2 개의)의 액츄에이터는 각각 특히 공통 리프팅 빔(lifting beam)을 통해 밸브 니들에 공동(joint)으로 작용한다. 2 개의 액츄에이터는 리프팅 바(lifting bar)에 외부에서 작용할 수 있으며, 밸브 니들은 리프팅 바 중앙에서 리프팅 바에 의해 구동된다. 두 개의 액츄에이터는 리프팅 바를 폐쇄 위치로 당기고 개방 위치로 밀거나 그 반대로 폐쇄 위치로 밀고 개방 위치로 당길 수 있다.
본 발명의 변형예에서, 액츄에이터들이 노즐 면으로부터 서로 다른 수직 거리에서 오프셋 상태로 배열되는 것이 이미 위에서 언급되었다. 따라서, 다른 액츄에이터들과 노즐 면 사이의 거리가 상이하다. 이를 통해 밸브 니들의 길이가 다를 수 있다. 노즐 면으로부터 더 멀리 떨어진 액츄에이터는 노즐 면에 더 가까운 액츄에이터보다 더 긴 밸브 니들을 갖는다.
그러나, 밸브 니들의 길이가 다르면 밸브 니들이 다른 관성 행위(inertia behaviour)를 가지므로 액츄에이터의 동적 응답 행위가 밸브 니들의 길이에 따라 달라진다. 따라서, 모든 액츄에이터가 노즐 면으로부터의 거리에 관계없이 본질적으로 동일한 길이 및/또는 중량의 밸브 니들을 갖는 것이 의미가 있기 때문에, 액츄에이터의 동적 응답은 노즐 면으로부터의 거리에 관계없이 균일하다. 상이한 액츄에이터는 노즐 면으로부터 서로 다른 거리에서 균일하게 긴 밸브 니들과 맞물린다.
밸브 니들은 원-피스(one-piece) 형태 또는 멀티-피스(multi-piece) 형태(예를 들어, 투-피스(two-piece) 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 밸브 니들은 각각 자유 단부를 향해 원추형으로 테이퍼(taper)되는 밸브 니들 팁(valve needle tip)을 가진다.
또한, 본 발명의 범위 내에서 개별 밸브 니들 팁은 각각 별도의 실링 요소(sealing element)를 가질 수 있다.
예를 들어, 별도의 실링 요소는 밸브 니들 팁에 접착(glue)될 수 있다. 대안적으로, 밸브 니들 팁이 실링 요소가 삽입되는 소켓을 갖는 것도 가능하다. 대안적으로, 밸브 니들 팁은 그 길이의 일부에 걸쳐 별도의 실링 요소에 의해 둘러싸일 수 있다.
밸브 니들 및 실링 요소는 상이한 재료, 특히 밸브 니들을 위한 금속 및 실링 요소를 위한 플라스틱으로 제조될 수 있음을 언급해야 한다.
실링 요소는 사출 성형(injection moulding), 침지(dipping), 용접(welding) 또는 경화(vulcanising)에 의해 밸브 니들의 팁에 부착될 수 있으며, 이는 단지 몇 가지 예일 뿐이다.
본 발명의 일 실시예는 액츄에이터 니들 중 적어도 하나가 여러 노즐을 폐쇄하는 것을 제공한다. 이것에 대한 하나의 가능성은 하나의 액츄에이터 니들이 다수의 슬라이딩 밸브 니들(sliding valve needle)에 기계적으로 작용하여 각각의 니들이 하나의 노즐을 폐쇄한다는 것이다. 이러한 기술적 설계를 실현하기 위한 다른 가능성은 적어도 하나의 액츄에이터 니들이 여러 노즐을 함께 닫거나 여는 실링 요소에 연결되어 있다는 점이다.
또한, 본 발명의 실시예는 별도의 실링 요소를 갖는 밸브 시트(valve seat)가 각각의 개별 노즐과 연관되어 밸브 시트가 밸브 니들 팁에 의해 선택적으로 폐쇄되거나 해제되는 것을 제공한다. 밸브 시트 및 밸브 니들 팁의 실링 요소는 예를 들어 금속, 플라스틱, 세라믹 또는 반도체로 만들어질 수 있으므로, 예를 들어, 한편의 노즐 니들 팁과 다른 한편의 밸브 시트의 실링 요소는 금속, 세라믹, 반도체 및/또는 플라스틱의 재료 조합으로 만들어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 밸브 니들 또는 액츄에이터 니들에는 리턴 스프링(return spring)에 의해 복원력(restoring force)이 가해져서, 복원력이 개방 위치 또는 폐쇄 위치에서 작용할 수 있다.
특별한 실시예에서, 액츄에이터는 이중으로, 즉 양방향으로 작용한다. 이 경우, 재설정을 위해 스프링이 필요하지 않다.
또한, 개별 액츄에이터는 각각 프린트 헤드 내 액츄에이터의 위치를 조정하기 위한 위치 조정장치(position adjustment)를 가질 수 있다. 예를 들어, 이러한 위치 조정장치에는 고정 나사, 고정 고리 또는 심(shim) 공간이 있을 수 있다.
개별 액츄에이터는 바람직하게는 액츄에이터 하우징, 해머, 전기자(armature)(플런저((plunger)), 연자성 재료(soft-magnetic material)로 만들어진 특히 0.01T, 2.4T 또는 0.6-2.4T의 포화 자화(saturation magnetization)를 갖는 커버 및/또는 코어를 갖는 것이 또한 언급되어야 한다. 예를 들어, 액츄에이터 하우징은 원통형일 수 있고 별도의 커버를 가질 수 있다. 커버는 예를 들어 접착 또는 나사 결합에 의해 액츄에이터 하우징에 연결될 수 있다.
액츄에이터, 액츄에이터 니들 및/또는 노즐 니들 및 노즐 플레이트는 하우징에 장착될 수 있다. 특별한 실시예에서, 하우징은 적어도 투-피스 형태이다. 특히, 액츄에이터가 위치된 하우징 부분(housing part)은 두 부분으로 구성될 수 있어, 예를 들어 액츄에이터 및 액츄에이터 로드(actuator rod)의 절반이 액츄에이터 및 액츄에이터 로드의 제 1 하우징 절반 및 제 2 하우징 절반에 할당된다. 액츄에이터는 서로의 상부에 여러 평면으로 배열될 수 있고, 각각의 액츄에이터 평면에서 다수의 액츄에이터가 서로 옆에 배열될 수 있다.
특히 유리한 실시예에서, 수직 액츄에이터 열의 밸브 니들은 서로 노즐 개구의 간격을 두고 나란히 위치된다. 이에 인접하여, 다른 절반의 하우징의 수직 액츄에이터 열의 밸브 니들이 갭(gap)에 위치된다.
가능한 최소 노즐 거리는 다음 공식에 따라 액츄에이터와 관련 액츄에이터 니들 또는 밸브 니들의 수평 및 수직 배열로부터 야기된다.
Figure 112020021638444-pct00001
여기서,
a = 노즐 사이의 거리 [mm]
n = 노즐 수
e = 면 수
r = 열의 액츄에이터 수
h = 하우징 부분의 수
예:
n = 48, e = 6, r = 4 및 h = 2일 경우 가능한 최소 노즐 거리가 1mm이다.
면(e)의 수는 ≥2, ≥6 또는 심지어 ≥12 일 수 있다.
열(r)의 액츄에이터 수는 ≥1, ≥4, ≥10 또는 심지어 ≥100 일 수 있다.
하우징 부분의 수는 h> 1, ≥2 또는 심지어 ≥4
이와 관련하여, 최대 액츄에이터 직경(d)(제한 벽 포함)은 다음의 공식으로부터 야기된다.
d ≤ h e
또는
Figure 112020021638444-pct00002
예를 들어, e = 6 및 h = 2일 경우 가능한 최대 액츄에이터 직경은 12mm 이다.
본 발명에 따른 프린트 헤드의 경우, 서로 바로 인접한 노즐은 노즐 중심에 대해 매우 작은 노즐 거리를 가질 수 있으며, 이는 예를 들어, 최대 3mm, 2mm, 1.5mm, 1.3mm, 1mm 또는 심지어 최대 0.8mm 일 수 있다.
직접 수직으로 인접한 액츄에이터는 밸브 니들의 길이방향 축(longitudinal axis)에 대해 최대 3mm, 2mm, 1.5mm, 1.3mm, 1mm 또는 심지어 0.8mm의 액츄에이터 거리를 가질 수 있다.
또한 노즐은 선형 노즐 열, 특히 등거리로 배열될 수 있음을 언급해야 한다.
다른 밸브 니들이 바람직하게는 서로 평행, 특히 노즐 면에 직각(right angle)인 것이 또한 언급되어야 한다.
전체적으로, 프린트 헤드는 다수의 노즐, 예를 들어 20, 30, 40, 50, 100, 150 또는 심지어 200개 이상의 노즐을 포함할 수 있다.
또한, 프린트 헤드는 개별 액츄에이터 니들 또는 밸브 니들에 대한 가이드 요소(예를 들어, 가이드 레일)를 가질 수 있으며, 이는 니들 플레이트로 가는 도중에 니들을 안정화시키거나 노즐 플레이트로 가는 길을 규정함으로써 액츄에이터 니들 또는 밸브 니들의 휘어짐(buckling)을 방지할 수 있다. 따라서, 가이드 요소는 액츄에이터 니들 또는 밸브 니들을 방사상으로 안내한다.
개별 액츄에이터 니들 또는 밸브 니들과 관련하여, 이들은 본 발명의 범위 내에서 직경 대 길이의 특정 비(ratio)를 가질 수 있으며, 0.2, 0.15, 0.007 또는 0.005보다 작을 수 있음을 언급해야 한다.
개별 액츄에이터 니들 또는 밸브 니들의 길이와 관련하여, 이는 바람직하게는 20 mm-500 mm, 75 mm-300 mm 또는 75 mm-150 mm의 범위에 있음을 언급해야 한다.
한편, 개별 액츄에이터 니들 또는 밸브 니들의 축 최대 스트로크(stroke)는 10㎛ 내지 500㎛, 30㎛ 내지 200㎛ 또는 30㎛ 내지 100㎛의 범위인 것이 바람직하다.
밸브 니들에는 부식 방지를 위한 부식 방지 코팅이 제공될 수 있음을 언급해야 한다. 이 부식 방지 코팅은 다이아몬드 형 탄소 또는 질화 탄소로 구성될 수 있으며, 부식 방지 코팅은 화학 기상 증착(CVD) 또는 물리 기상 증착(PVD)에 의해 적용될 수 있다.
액츄에이터가 전자기, 압전 또는 공압식(단동(single acting) 또는 복동(double acting)으로 작동할 수 있다고 위에서 간단히 언급하였다. 그러므로, 본 발명은 액츄에이터의 유형과 관련하여 특정 작동 원리로 제한되지 않는다.
전자기 액츄에이터로서 구현될 때, 액츄에이터는 10-2000, 200-1000 또는 250-900의 회전 수를 갖는 코일을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 코일은 와이어 직경이 0.05mm-2mm, 0.1mm-1mm 또는 0.1-0.5mm 인 코일 와이어(coil wire)로 와인딩(winding)되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 프린트 헤드에서 전기적으로 제어되는 액츄에이터의 전기적 접촉은 예를 들어 집적된 컨택트 핀(contact pin)에 의해 또는 코일 와이어를 인출함으로써 수행될 수 있다.
유체, 특히 압축 공기와 같은 가스로 액츄에이터를 블로우(blow)하거나 플러싱(flush)하여 동작(operation) 동안에 발생된 열을 소멸시킬 수 있다. 하우징 내부 또는 외부를 통해 유체를 배출시킬 수 있다.
본 발명에 따른 프린트 헤드의 외부 치수(즉, 최대 길이, 폭 또는 높이)는 최대 550mm, 450mm 또는 최대한 350mm인 것이 바람직하다.
프린트 헤드는 예를 들어 코팅제의 공급, 플러싱제(flushing agent)의 공급, 압축 공기의 공급 및/또는 리턴 라인으로의 복귀를 위한 연결부를 가질 수 있음을 주목해야 한다. 또한, 이로 인해 프린트 헤드가 집적된(integrated) 재료 순환을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 프린트 헤드에 대한 보호를 단일 구성 요소로서 주장할 뿐만 아니라, 본 발명은 또한 그러한 프린트 헤드를 갖는 코팅 로봇(예를 들어, 페인팅 로봇)에 대한 보호를 청구한다는 것을 언급해야 한다.
본 발명의 다른 유리한 추가 변형은 종속항에 표시되거나 본 발명의 바람직한 실시예의 설명과 함께 아래에 보다 상세하게 설명된다.
프린트 헤드는 예를 들어 퀵 체인지 장치(quick-change device)에 의해 교환 가능한 방식으로 코팅 로봇에 부착될 수 있다. 이러한 퀵 체인지 장치는 예를 들어, 종래 기술로부터 공지된 바와 같이 클램핑 스피곳(clamping spigot)을 가질 수 있고, 따라서 상세히 설명될 필요는 없다.
도 1은 드롭렛이 부품에 수렴하지 않도록 노즐 거리가 큰 종래의 프린트 헤드의 개략도이다.
도 2는 페인트 경로에 수직인 노즐 거리를 감소시키기 위해 프린트 헤드를 회전시킨 도 1의 변형예이다.
도 3a는 도 1 및 도 2에 따른 종래의 프린트 헤드의 개략도이다.
도 3b는 도 3a의 프린트 헤드의 개략 단면도이다.
도 4는 개별 액츄에이터의 수직 오프셋 배치를 갖는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 개략도이다.
도 5는 선형 패킹 밀도를 증가시키기 위해 다른 액츄에이터들의 수직 오프셋 배치를 갖는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 개략도이다.
도 6은 선형 패킹 밀도를 증가시키기 위해 액츄에이터의 수직 및 수평 오프셋 배치를 갖는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 개략도이다.
도 7은 액츄에이터 및 균일하게 긴 밸브 니들의 수직 오프셋 배치를 갖는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 개략도이다.
도 8은 액츄에이터로부터 밸브 니들로의 힘의 전달을 나타내는 개략도이다.
도 9는 밸브 니들의 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 프린트 헤드의 개략도로서, 각각의 액츄에이터는 다수의 밸브 니들에 작용한다.
도 11은 본 발명에 따른 프린트 헤드의 개략도로서, 각각의 액츄에이터는 실링 요소에 작용하며, 각각의 경우에 다수 노즐을 해제 또는 폐쇄한다.
도 12는 본 발명에 따른 액츄에이터를 통한 단면도이다.
도 13은도 12의 변형예이다.
도 14는 액츄에이터의 선형 패킹 밀도를 증가시키기 위해 액츄에이터의 측 방향 오프셋 배치를 도시하는 개략도이다.
도 15는 2 개의 액츄에이터가 리프팅 바를 통해 밸브 니들에 작용하는 설계의 개략도이다.
도 16은 도 15의 변형예이다.
도 17은 액츄에이터가 일측 로커 암을 통해 밸브 니들에 작용하는 개략도이다.
도 18a는 하나의 도면에서 2 개의 액츄에이터 열을 갖는 도 6의 변형예를 도시한다.
도 18b는 도 18a의 측면도이다.
도 19a는도 18a의 변형예이다.
도 19b는도 19a의 측면도이다.
도 20은 액츄에이터의 수직 및 수평 분리(pulling-apart)를 나타내는 개략도이다.
도 21은도 20의 변형예이다.
도 22a는 액츄에이터의 냉각에 대한 개략도이다.
도 22b는 도 22a와 다른 도면이다.
도 23 내지 25는 밸브 니들 팁의 다른 도면이다.
도 26은 멤브레인 상에 형성된 밸브 니들 팁의 개략도이다.
도 4는 도 3a 및도 3b에 도시된 바와 같이 공지된 프린트 헤드(printhead)에 부분적으로 대응하는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 개략도를 나타내며, 반복을 피하기 위해 대응하는 세부 사항에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하여 상술한 설명을 참조한다.
이 실시예의 특별한 특징은 액츄에이터(actuator: 9-11)가 노즐 플레이트(nozzle plate: 1)의 면과 평행한 동일 평면에 배치되지 않는다는 것이다. 오히려, 액츄에이터(9-11)는 노즐 플레이트(1)의 면으로부터 서로 다른 거리에 배치된다. 외부 윤곽이 수직 방향(즉, 노즐 플레이트(1)의 면에 수직)으로 중첩되지 않도록 한다. 이것은 액츄에이터(9-11)의 추가적인 소형화를 위한 요구없이 노즐 열을 따라 액츄에이터(9-11) 사이의 거리를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 따라서 노즐 거리(d)는 개별 액츄에이터(9-11)의 폭(b)보다 작을 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 액츄에이터(9-11)는 노즐 플레이트(1)의 면에 평행한 3 개의 상이한 액츄에이터 평면에 배열된다.
도 5에 도시된 또 다른 실시예에서, 다른 액츄에이터(9, 10)는 노즐 플레이트(1)의 면에 평행한 2 개의 상이한 액츄에이터 평면에 배열된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 가능한 실시예의 개략도이며, 이는 상기 설명된 실시 예에 부분적으로 대응하므로, 반복을 피하기 위해 상기 설명을 참조한다.
여기서 특별한 특징은 액츄에이터(9-11)가 수직 및 수평으로 오프셋된다는 것이다. 밸브 기능은 기계적 연결 요소(19-21)(예를 들어, 아암(arm), 리프팅 바(lifting bar), 로커 암(rocker arm))를 통해 액츄에이터(9-11)에 의해 구동되는 밸브 니들(valve needle: 16-18)에 의해 달성된다.
도 7은 도 4에 제공된 실시예의 변형예를 도시하므로, 반복을 피하기 위해 대응하는 세부 사항에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하여 상기 설명을 참조한다.
이 실시예의 특별한 특징은 여기서 밸브 니들(12-14)이 균일한 길이를 가지므로 균일한 질량을 갖는다는 것이다. 이는 액츄에이터(9-10)의 동적 응답 행위가 상이한 질량의 관성에 의해 변경되지 않기 때문에 유리하다.
도 8은 이중 화살표 방향으로 이동 가능한 전기자(armature: 23), 하우징(24), 코일(25), 코일 포머(coil former: 26) 및 자기 코어(27)를 갖는 본 발명에 따른 액츄에이터(22)의 단면도를 도시한다.
슬라이딩 전기자(23)는 해머(hammer: 28)를 통해 밸브 니들(29)로 이동을 전달한다.
도 9는 추가 실(seal)로 된 밸브 니들 팁(tip)(31)을 갖는 밸브 니들(30)의 개략도를 도시한다.
또한, 코팅제(coating agent)가 채워진 노즐 챔버(33)를 액츄에이터 챔버(34)로부터 분리(separate)하는 실링 멤브레인(sealing membrane: 32)이 도시되어 있다. 실링 멤브레인(32)은 코팅제가 노즐 챔버 (33)로부터 액츄에이터 챔버(34) 내로 코팅제가 통과하는 것을 방지하여, 액츄에이터를 오염시킨다.
도 10은 본 발명의 실시예를 도시하며, 액츄에이터 니들(36)을 갖는 액츄에이터(35)는 각각 5 개의 밸브 니들(37)에 작용하여 노즐 플레이트(39)에서 다수 노즐(38)을 선택적으로 폐쇄 또는 해제한다.
도 11은 도 10에 따른 설계의 변형예을 도시한다. 여기서, 액츄에이터 니들(36)은 실링 요소(40)에 작용한 다음, 다수 노즐(38)을 선택적으로 해제 또는 폐쇄한다.
도 12는 도 8의 변형예를 나타내므로, 반복을 피하기 위해 상기 설명을 참조하며, 이에 따라 상응하는 내용에 대해서는 동일한 참조 부호가 사용된다.
이 도면의 특별한 특징은 조정 장치(adjustment device: 41)가 또한 프린트 헤드에서 액츄에이터(22)의 위치를 조정하도록 도시되어 있다는 것이다.
또한, 집적된 피팅 표면 또는 피팅 핀(fitting pin)(42)이 도시되어 있다.
마지막으로, 도 12는 코일(25)의 전기 접촉을 위한 집적 컨택트(integrated contact: 43)을 도시한다.
도 13은 도 12의 변형예를 도시하고, 반복을 피하기 위해 상기 설명을 참조하고 대응하는 세부 사항은 동일한 참조 부호를 사용하여 주어진다.
이 실시예의 특별한 특징은 집적 전기 컨택트(43) 대신에 전기 촉(electrical contacting)을 위한 홀(hole)(44)이 제공된다는 것이다. 코일의 케이블 단(end)은 이 홀을 통해 빠져 나올 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 제 2 변형예의 개략도를 도시한다. 여기서, 노즐(45)은 특정 노즐 거리(d)에서 노즐 열(46)을 따라 등거리로 배열된다. 노즐 거리(d)는 노즐 거리(d)와 노즐 거리(d)에 의해 결정된다.
노즐(45)은 도시되지 않은 밸브 니들에 의해 해제되거나 폐쇄되며, 이에 의해 개별 밸브 니들은 액츄에이터(47)에 의해 기계적으로 구동된다. 액츄에이터(47)는 노즐 열(46)에 대해 노즐 열(46)의 측면으로 서로 다른 거리에서 오프셋된다. 이는 액츄에이터(47)의 선형 패킹 밀도(linear packing density)가 노즐 열(46)을 따라 증가되므로, 노즐 거리(d)가 또한 감소될 수 있다.
도 15는 노즐 니들(48)의 기계적 제어를 개략적으로 도시한 것으로, 이는 실링 멤브레인(49)을 통해 안내되고 밸브 니들 팁(50)은 노즐 플레이트(52)에서 노즐(51)을 선택적으로 해제 또는 폐쇄한다.
노즐 니들(48)의 구동은 공통 리프팅 바(55)를 통해 노즐 니들(48)에 공동으로 작용하는 2 개의 액츄에이터(53, 54)에 의해 실현된다.
2 개의 액츄에이터(53, 54)는 리프팅 바(55)의 외부에서 작용하는 반면, 리프팅 바(55)는 중앙에서 노즐 니들(48)에 작용한다.
이와 관련하여, 2 개의 액츄에이터(53, 54)는 노즐 니들(48)을 폐쇄 위치로 당기(pull)고 반대인 개방 위치로 밀어넣는(push) 것도 언급되어야 한다.
도 16은 도 15의 변형예을 도시한 것으로, 반복을 피하기 위해 대응하는 세부 사항에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하여 상기 설명을 참조한다.
이 실시예의 특별한 특징은 2 개의 액츄에이터(53, 54)가 노즐 니들(48)을 폐쇄 위치로 밀고 개방 위치로 당기는 것이다.
도 17은 각각도 15 및 16의 변형예을 도시하므로, 반복을 피하기 위해 동일한 세부 사항에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하여, 상기 설명을 다시 참조한다.
이 실시 예의 특별한 특징은 노즐 니들(48)이 일측 로커 암(57)을 통해 단일 액츄에이터(56)에 의해 구동되고, 이에 의해 로커 암(57)이 서포트(support)(58)에서 피봇(pivot)된다는 것이다.
도 18a 및 18b는 도 6에 제공된 실시예의 변형예를 도시하므로, 반복을 피하기 위해 상기 설명을 참조한다.
노즐 열(60)의 다수의 노즐(59)은 다른 것보다 뒤에 등거리로 배열된다.
노즐 열(60)의 양쪽 측면에 액츄에이터 열(61, 62)이 노즐 열(60)에 평행하게 배열된다.
액츄에이터 열(62)은 도 18b에 도시된 바와 같이 서로 위의 3 개의 액츄에이터 평면(64, 65, 66) 내에서 배열된 다수 액츄에이터(63)를 포함한다.
다른 액츄에이터 열(61)은 3 개의 액츄에이터 평면(64-66)에서 다른 것 보다 위에 배열된 다수 액츄에이터(67)를 또한 포함한다.
따라서, 액츄에이터는 공간적으로 분리(pulled-apart)되어 수평(즉, 노즐 열(60)을 가로 질러) 및 수직(즉, 노즐 면에 수직으로)으로 배치된다. 이는 노즐 열(60)의 인접 노즐(59) 사이의 노즐 거리를 감소시킬 수 있다.
여기서, 노즐 열(60)의 노즐(59)에 대한 밸브 니들은 두 개의 액츄에이터 열(61, 62)의 액츄에이터(67, 63)와 교대로 연결된다.
노즐 니들(48)은 공통 리프팅 빔(55)을 통해 노즐 니들(48)에 작용하는 2 개의 액츄에이터(53, 54)에 의해 제어된다.
도 19a 및도 19b는 도 18a 및 도 18b에 따른 실시예의 변형예을 도시하므로, 반복을 피하기 위해 대응하는 세부 사항에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하여 상기 설명을 참조한다.
이 실시예의 특별한 특징은 액츄에이터(63, 67)가 항상 노즐(59)을 위해 대응하는 밸브 니들과 그룹으로 연결된다는 것이다. 따라서, 노즐 열(60)의 첫번째 3 개의 노즐(59)을 위한 밸브 니들은 액츄에이터 열(61)의 첫번째 3 개의 액츄에이터(67)에 의해 제어된다. 노즐 열(60)의 다음 3 개의 노즐(59)을 위한 밸브 니들은 다른 액츄에이터 열(62)의 첫번째 3 개의 액츄에이터(63)에 의해 제어된다.
도 20은 수직 방향(즉, 노즐 면에 수직) 및 수평 방향(노즐 면에 평행) 모두에서 액츄에이터의 공간적 분리를 개략적으로 도시한다.
여기서, 2 개의 액츄에이터 열은 예로서 도시된 3 개의 액츄에이터 평면에서 서로 평행하고 노즐 열과 평행하게 배열된다.
상부 액츄에이터 평면에서, 우측 액츄에이터 열은 예로서 2 개의 액츄에이터(a.1.1, a.1.2)를 포함하고, 다른 액츄에이터 열은 예로서 2 개의 액츄에이터(b.1.1, b.1.2)를 포함한다.
중간 액츄에이터 평면에도 동일하게 적용되며, 여기에는 각각의 두 개의 액츄에이터(a.2.1, a.2.2 및 b.2.1, b.2.2)가 있는 두 개의 액츄에이터 열을 가진다.
마지막으로, 하부 액츄에이터 평면은 또한 예로서 각각 2 개의 액츄에이터(a.3.1, a.3.2 및 b.3.1, b.3.2)를 갖는 2 개의 액츄에이터 열을 포함한다.
여기에서 개별 액츄에이터 열의 액츄에이터의 수는 예시를 위해 상기 도시되고 설명된 것 보다 실제로 상당히 많다는 것을 언급해야 한다.
도 21은 도 20의 변형예를 도시하므로, 대응하는 세부 사항에 대해서는 반복을 피하기 위해 동일한 참조 부호를 사용하여 상기 설명을 참조한다.
이 실시예의 특별한 특징은 액츄에이터(a.1.1, a.1.2, a.2.1, a.2.2, a.2.2, a.3.1, a.3.2)가 수직으로만, 즉 다른 것 보다 위에 있는 3 개의 액츄에이터 평면에서 공간적으로 분리된다는 것이다. 그러나, 수평 공간 분리(즉, 노즐 열을 가로지르는)는 제공되지 않는다.
도 22a 및 22b는 압축 공기(72)에 의한 액츄에이터(68-71)의 냉각을 설명하기 위한 개략도이며, 이는 노즐(74)을 통해 압축 공기 분배기(73)로부터 유출되어 액츄에이터(68-71)로 유도되어 액츄에이터(68-71)를 냉각시킨다.
개별 액츄에이터(68-71)는 해머(75)를 통해 각각 밸브 니들(76)에 작용한다.
도 23 내지 25는 실링 멤브레인(78)을 통한 밸브 니들(77)의 통과, 연결 또는 배열를 위한 다양하고 가능한 설계를 도시한다.
도 23에서, 밸브 니들(77)은 연속적이므로, 노즐 차단 팁(nozzle shut-off tip: 79)과 함께, 대응하는 밸브 시트를 폐쇄 또는 해제하기 위한 실링 요소를 형성한다.
또한, 실링 멤브레인(14)에는 실링 칼라(sealing collar: 80)가 일체로 형성되어, 실링 멤브레인(78)으로부터 액츄에이터 챔버(81) 방향 및 노즐 챔버(82) 바향을 향해 돌출된다는 것을 도면으로부터 알 수 있다.
도 24에 도시된 설계에서, 노즐 차단 팁(79)은 밸브 니들(77)로부터 분리되어 밸브 니들(77)에 나사 결합된다. 실링 멤브레인(78)은 밸브 니들(77)과 노즐 밸브 팁(79) 사이에서 가압되어 밸브 니들(77)이 실링 멤브레인(78)에 견고하게 연결되도록 한다. 따라서, 밸브 니들(77)의 변위(displacement)는 실링 멤브레인(78)의 대응하는 편향(deflection)을 야기한다.
도 25에 도시된 실시 예에서, 실링 멤브레인(78)은 밸브 니들(77)이 통과하기 위한 홀을 갖지 않는다. 오히려, 노즐 차단 팁(79)은 실링 멤브레인(78) 상에 일체로 형성된다. 여기서, 밸브 니들(77)은 실링 멤브레인(78)에 단단히 연결되므로, 밸브 니들(77)의 변위는 대응하는 편향을 야기한다.
도 26은 노즐 차단 팁(79)을 일체로 구비한 실링 멤브레인(78)을 도시한다. 밸브 니들(77)은 실링 멤브레인(78)에 연결될 수 있지만 또한 부착될 수 있다. 밸브 니들(77)만 장착된 경우, 노즐의 개구는 페인트 압력에 의해 야기된다. 페인트 압력은 노즐 챔버(82)로부터 멀어지는 액츄에이터 챔버(81)의 방향으로 실링 멤브레인(78)을 변형시킨다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 오히려 많은 변형 및 수정이 가능하며 이는 또한 여러 방안의 아이디어를 활용하하는 것도 보호의 범위에 포함된다. 특히, 본 발명은 또한 각각의 경우에 언급된 청구 범위와 독립적으로 종속 청구항의 대상 및 특징에 대한 보호를 요구하며 특히 주요 청구항의 특징도 포함한다. 따라서, 본 발명은 서로 독립적으로 보호되는 본 발명의 다양한 측면도 포함한다.
1 : 노즐 플레이트
2-4 : 노즐
5-7 : 드롭렛
8 : 부품
9-11 : 액츄에이터
12-14 : 액츄에이터 니들
15 : 회전축
16-18 : 노즐 니들
19-21 : 연결 요소
22 : 액츄에이터
23 : 전기자
24 : 하우징
25 : 코일
26 : 코일 포머
27 : 코어
28 : 해머
29 : 노즐 니들
30 : 밸브 니들
31 : 액츄에이터 니들 팁
32 : 실링 멤브레인
33 : 노즐 챔버
34 : 액츄에이터 룸
35 : 액츄에이터
36 : 액츄에이터 니들
37 : 노즐 니들
38 : 노즐
39 : 노즐 플레이트
40 : 실링 요소
41 : 조정 장치
42 : 피팅 표면 / 피팅 핀
43 : 집적 컨택트
44 : 전기 접촉을 위한 구멍
45 : 노즐
46 : 노즐 열
47 : 액츄에이터
48 : 노즐 니들
49 : 실링 멤브레인
50 : 노즐 니들 팁
51 : 노즐
52 : 노즐 플레이트
53, 54 : 액츄에이터
55 : 리프팅 바
56 : 액츄에이터
57 : 로커 암
58 : 서포트
59 : 노즐
60 : 노즐 열
61, 62 : 액츄에이터 열
63 : 액츄에이터
64-66 : 액츄에이터 평면
67 : 액츄에이터
68-71 : 액츄에이터
72 : 압축 공기
73 : 압축 공기 분배기
74 : 노즐
75 : 해머
76 : 밸브 니들
77 : 밸브 니들
78 : 실링 멤브레인
79 : 노즐 차단 팁
80 : 실링 칼라
81 : 액츄에이터 챔버
82 : 노즐 챔버
B : 노즐 열에 따른 액츄에이터 폭
d : 노즐 거리
a.1.1 : 상부 액츄에이터 평면의 우측 액츄에이터 열의 액츄에이터
a.1.2 : 상부 액츄에이터 평면의 우측 액츄에이터 열의 액츄에이터
b.1.1 : 상부 액츄에이터 평면의 좌측 액츄에이터 열의 액츄에이터
b.1.2 : 상부 액츄에이터 평면의 좌측 액츄에이터 열의 액츄에이터
a.2.1 : 중간 액츄에이터 평면의 우측 액츄에이터 열의 액츄에이터
a.2.2 : 중간 액츄에이터 평면의 우측 액츄에이터 열의 액츄에이터
b.2.1 : 중간 액츄에이터 평면의 좌측 액츄에이터 열의 액츄에이터
b.2.2 : 중간 액츄에이터 평면의 좌측 액츄에이터 열의 액츄에이터
a.3.1 : 하부 액츄에이터 평면의 우측 액츄에이터 열의 액츄에이터
a.3.2 : 하부 액츄에이터 평면의 우측 액츄에이터 열의 액츄에이터
b.3.1 : 하부 액츄에이터 평면의 좌측 액츄에이터 열의 액츄에이터
b.3.2 : 하부 액츄에이터 평면의 좌측 액츄에이터 열의 액츄에이터

Claims (19)

  1. 코팅제(coating agent)를 부품(component)에 도포하는 어플리케이터(applicator)에 있어서,
    a) 각 경우에 제트(jet) 형태로 코팅제를 분배하는 복수의 노즐(2-4; 38; 45; 51)을 갖는 적어도 하나의 노즐 열(46)과, 상기 노즐(2-4; 38; 45; 51)이 노즐 열(46)을 따라 그리고 공통 노즐 면(common nozzle plane)에 배열되고,
    b) 노즐(2-4; 38; 45; 51)의 해제 또는 폐쇄를 제어하는 복수의 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56)를 포함하고,
    c) 개별 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56) 각각은 노즐 열(46)에 따른 노즐 거리(d)보다 큰 노즐 열(46)에 따른 외부 치수(b)를 가지고,
    d) 액츄에이터(9-11)는 노즐 면으로부터 서로 다른 수직 거리에서 배치되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    a) 액츄에이터(9-11)는 노즐 열(46)을 따라 인접한 노즐(2-4)의 작은 노즐 거리(d)를 가능하게 하기 위해 연관된 노즐에 대해 다른 거리 및/또는 방향(orientations)으로 배치되고, 또는
    c) 액츄에이터(9-11)는 노즐 열에 대해 서로 다른 수평 거리에서 배치되고, 또는
    d) 액츄에이터(9-11)는 노즐 열로부터 동일한 수평 거리에서 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    a) 액츄에이터는 복수의 액츄에이터 평면에 배치되고, 개별 액츄에이터 평면은 노즐 면에 평행하게 연장되고,
    b) 2 개의 액츄에이터 열은 각각의 경우에 개별 액츄에이터 평면에서 노즐 열의 양측에 배치되고, 액츄에이터 열은 각각 복수의 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    a) 수직으로 인접한 액츄에이터 평면은 서로 오프셋되고,
    b) 수직으로 인접한 액츄에이터 평면 사이의 오프셋은 반드시,
    b1) 노즐 열에서 인접한 노즐 사이의 노즐 거리(d)와 동일하고, 또는
    b2) 노즐 거리(d)의 정수 배(integer multiple)이고,
    c) 액츄에이터 열에서의 액츄에이터는 실질적으로 등거리로 배치되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    a) 액츄에이터 각각은 변위 가능한 액츄에이터 니들을 가지며,
    b) 노즐은 각각 슬라이딩 밸브 니들(valve needle)에 의해 해제되거나 폐쇄될 수 있고,
    c) 개별 액츄에이터 니들은 각각 기계적 연결 요소(mechanical connecting element)에 의해 연관된 밸브 니들에 연결되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 액츄에이터 각각은 변위 가능한 액츄에이터 니들을 가지며, 상기 액츄에이터 니들은 그 위치에 따라 연관된 노즐을 해제 또는 폐쇄하는 밸브 니들을 형성하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  7. 제 5 항에 있어서,
    a) 어플리케이터는 하우징을 가지고,
    b) 하우징은 다수의 하우징 부분으로 구성되고,
    c) 액츄에이터는 2 개의 하우징 부분 중 하나에 각각 절반씩 제공되고,
    d) 평행하게 배열된 밸브 니들은 두 하우징 부분 중 하나에 할당되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    a) 액츄에이터는 작동 중에 발생하는 열을 발산하기 위해 유체로 플러싱(flushing)되고,
    b) 유체는 하우징 내부를 통해 배출되고, 또는
    c) 유체는 하우징 외부를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  9. 제 5 항에 있어서,
    복수의 액츄에이터(53, 54)가 공통 리프팅 빔(55)을 통해 밸브 니들(48)에 공동으로 작용하고, 상기 2 개의 액츄에이터(53, 54)는 리프팅 빔(55)에 외부에서 작용하며 상기 밸브 니들(48)은 리프팅 빔(55)의 중심에서 리프팅 빔(55)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    a) 액츄에이터(9-11)는 노즐 면으로부터의 거리에 따라 다른 길이의 밸브 니들(12-14)에 연결되며, 노즐 면으로부터 더 멀리 떨어진 액츄에이터(9-11)는 노즐 면에 더 가까운 액츄에이터(9-11) 보다 긴 밸브 니들(12-14)에 연결되고,
    b) 상기 액츄에이터(9-11)는,
    b1) 노즐 면으로부터의 거리에 관계없이, 모두 실질적으로 동일한 길이 및/또는 무게의 밸브 니들(12-14)에 연결되고, 또는
    b2) 밸브 니들(12-14)을 노즐 면으로부터 서로 다른 거리에 있는 결합 지점에서 결합하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    a) 밸브 니들(30) 각각은 자유 단부(free end)를 향해 원추형으로 테이퍼링(tapering)되는 밸브 니들 팁을 가지고, 또는
    b) 개별 밸브 니들(30) 각각은 밸브 니들 팁에 별도의 실링 요소(sealing element)를 가지고, 및/또는
    c) 별도의 실링 요소는,
    c1) 밸브 니들 팁에 접착(glue)되고, 또는
    c2) 밸브 니들 팁의 소켓(socket)에 고정되고; 또는
    c3) 밸브 니들의 팁을 그 길이의 일부에 걸쳐 감싸고, 또는
    d) 밸브 니들(30)과 실링 요소는 다른 재료로 만들어지고, 또는
    e) 실링 요소가,
    e1) 사출 성형 공정(Injection moulding process),
    e2) 담그기(Dipping),
    e3) 용접(Welding on),
    e4) 경화(Vulcanizing)
    을 통해 밸브 니들 팁에 부착되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  12. 제 5 항에 있어서,
    a) 액츄에이터 니들(36) 중 적어도 하나는 복수의 노즐(38)을 폐쇄 또는 해제하고, 또는
    b) 복수의 노즐(38)을 폐쇄 또는 개방하는 적어도 하나의 액츄에이터 니들(36)은,
    b1) 복수의 밸브 니들(37)에 연결되고, 또는
    b2) 복수의 상기 노즐(38)을 폐쇄 또는 개방하는 실링 부재(sealing member: 40)에 연결되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    a) 개별 노즐(2-4; 38; 45; 51)에는 별도의 실링 요소를 갖는 밸브 시트가 각각 할당되고,
    b) 밸브 시트는 밸브 니들 팁에 의해 선택적으로 폐쇄되거나 해제되고,
    c) 밸브 시트 내의 실링 요소는 금속 또는 반 금속으로 만들어지고, 또는
    d) 밸브 니들 팁은 금속 또는 반 금속으로 만들어져 밸브 니들 팁과 밸브 시트의 실링 요소가 금속-금속(metal-metal), 금속-금속성(metal-metalloid), 반-금속성(semi-metalloid) 또는 반-금속성으로 된 재료 쌍(material pair)을 형성하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  14. 제 5 항에 있어서,
    a) 밸브 니들 또는 액츄에이터 니들은 리턴 스프링(return spring)에 의해 작동되며,
    b) 리턴 스프링은 밸브 니들 또는 액츄에이터 니들을 개방 위치 또는 폐쇄 위치에 프리로드(preload)하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    a) 각각의 액츄에이터(22)는 어플리케이터 내에서 각 액츄에이터(22)의 위치를 조정하는 위치 조정장치(41)을 가지며,
    b) 위치 조정장치(41)는 고정 나사(set screw), 고정 칼라(set collar) 또는 소형 와셔(washer)용 저장 공간을 갖는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  16. 제 1 항에 있어서,
    a) 개별 액츄에이터(22) 각각은 액츄에이터 하우징(24), 해머(28), 전기자(armature: 23), 연자성(soft-magnetic) 재료로 만들어진 0.01T-2.4T 또는 0.6-2.4T의 포화 자화(saturation magnetization)를 갖는 커버 또는 코어(27)를 가지고, 또는
    b) 액츄에이터 하우징(24)은 커버가 있는 원통형이며, 또는
    c) 커버는 접착식 또는 나사식 조인트로 액츄에이터 하우징(24)에 연결되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
  17. 제 1 항에 있어서,
    a) 직접 인접한 노즐(2-4; 38; 45; 51)은 최대 3mm, 2mm, 1.5mm, 1.3mm, 1mm 또는 0.8mm의 노즐 중심점에 대해 노즐 거리(d)를 가지고, 또는
    b) 직접 인접한 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56)는 연결된 밸브 니들의 길이방향 축(longitudinal axis)에 대해 최대 3mm, 2mm, 1.5mm, 1.3mm, 1mm 또는 0.8mm의 액츄에이터 거리를 가지고, 또는
    c) 노즐(2-4; 38; 45; 51)은 선형 노즐 열(46)에 배열되고, 또는
    d) 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56)는 변위 가능한 밸브 니들(12-14; 30; 36)에 각각 연결되고, 모든 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56)의 밸브 니들(12-14; 30; 36)는 서로 평행하게 연장되고, 또는
    e) 어플리케이터는 공통 노즐 열(46)에서 20, 30, 40, 50, 100, 150 또는 200개 이상의 노즐(2-4; 38; 45; 51)을 가지고, 또는
    f) 어플리케이터는 개별 액츄에이터 니들(12-14; 30; 36) 또는 개별 밸브 니들을 안내(guide)하여 액츄에이터 니들(12-14; 30; 36) 또는 개별 밸브 니들의 휘어짐(buckling) 또는 압축(compression)을 방지하는 가이드 수단을 가지고, 또는
    g) 개별 액츄에이터 니들(12-14; 30; 36) 및/또는 개별 밸브 니들은 직경 대 길이의 비(ratio)가 0.2, 0.15, 0.007 또는 0.005보다 작거나, 또는
    h) 개별 액츄에이터 니들(12-14; 30; 36) 및/또는 개별 밸브 니들의 길이는 20 mm-500 mm, 75 mm-300 mm 또는 75 mm-150 mm이고, 또는
    i) 개별 액츄에이터 니들(12-14; 30; 36) 및/또는 개별 밸브 니들의 스트로크(stroke)는 10㎛-500㎛, 30㎛-200㎛ 또는 30㎛-100㎛이며, 또는
    j) 부식 방지용 밸브 니들에는 화학 기상 증착 또는 물리 기상 증착에 의해 적용되는 부식 방지 코팅이 제공되며, 또는
    k) 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56)는 전자기식, 압전식 또는 공압식으로 작동하고, 또는
    l) 전자기 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56)는 10-2000, 200-1000, 250-900의 회전 수를 갖는 코일(25)을 가지고, 또는
    m) 전자기 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56) 각각은 와이어 직경이 0.05 mm-2 mm, 0.1 mm-1 mm 또는 0.1 mm-0.5 mm인 코일 와이어로 감겨진 코일(25)을 가지며, 또는
    n) 전자기 액츄에이터(9-11; 22; 35; 47; 53, 54; 56)의 코일(25)에는 전기 접촉을 위한 집적된 접촉 핀(43)을 가지고 또는 전기적 구동을 갖는 코일 와이어에 연결되고, 또는
    o) 어플리케이터의 최대 외부 치수(b)가 550 mm, 450 mm 또는 350 mm 이하이고, 또는
    p) 어플리케이터는,
    p1) 코팅제 공급 라인,
    p2) 플러싱(flushing) 공급 라인,
    p3) 압축 공기 공급 라인, 또는
    p4) 피드백 리턴 라인
    연결을 가지고,
    q) 어플리케이터는 재료 순환을 갖는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.

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