KR20010033058A

KR20010033058A - 회전무화헤드형 도장장치

Info

Publication number: KR20010033058A
Application number: KR1020007006417A
Authority: KR
Inventors: 뵈르너군터; 스타우흐게르트; 비트만요제프; 미츠이미치오; 나가이기미요시
Original assignee: 라붸 린도베르; 에이비비 가부시키가이샤
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2001-04-25
Also published as: KR100351782B1; WO2000021681A1; US6230994B1; JP2000117155A; EP1038588A1

Abstract

본 발명은 회전무화헤드의 주위에서 불꽃방전이 발생하는 것을 방지할 수 있는 회전무화헤드형 도장장치이다. 회전축(9)을 절연성재료로 형성하고, 회전축 (9)의 선단에는 절연성 수지재료로 이루어지는 회전무화헤드(11)를 설치하고, 상기 회전무화헤드(11)의 바깥 둘레면에는 무화헤드용 반도전성막(14)을 형성한다. 그리고 모터본체(6)에 설치한 제 1 제한링(15)에는 제 1 원호형상막(16)을 형성하고, 회전무화헤드(11)에 설치한 제 2 제한링(17)에는 제 2 원호형상막(18)을 형성한다. 또한 회전축(9)의 바깥 둘레면에는 원호형상막(16, 18)사이에 급전용 반도전성막 (19)을 형성한다. 그리고 에어모터(5)에 인가된 고전압은 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막 (14)을 통하여 회전무화헤드(11)의 도료방출끝단 가장자리(12E)에 공급된다.

Description

회전무화헤드형 도장장치{ROTARY ATOMIZING HEAD TYPE COATING DEVICE}

일반적으로 자동차의 차체 등의 피도장물을 도장하는 도장장치로서는 회전무화헤드형 도장장치가 널리 사용되고 있다. 그리고 이 회전무화헤드형 도장장치는 통형상으로 형성된 커버와, 이 커버내에 설치된 에어모터와, 이 에어모터의 축방향으로 삽입되어 상기 에어모터에 의해 회전되는 중공원통형상의 회전축과, 이 회전축내를 축방향으로 신장하여 배치된 피드튜브(feed tube)와, 상기 커버의 앞측에 위치하여 상기 회전축에 설치되고 고속회전함으로써 상기 피드튜브로부터 공급된 도료를 분무하는 회전무화헤드로 대략 구성되어 있다. 또 회전무화헤드형 도장장치에는 예를 들어 회전축에 고전압을 인가하여 피드튜브내를 유통하는 도료를 고전압으로 대전시키는 직접대전방식의 정전도장장치가 알려져 있다(예를 들어, 일본국특개평2-237667호공보, 특개평6-269701호공보, 특개평8-150352호공보 등).

이와 같은 회전무화헤드형 정전도장장치에서는 회전무화헤드가 절연성수지재료로 형성됨과 동시에 상기 회전무화헤드의 도료방출끝단 가장자리에 반도전성막 등이 형성되어 있다. 그리고 이 반도전성막에는 회전무화헤드의 근방에 설치한 반도전성막, 전극 등을 통하여 고전압이 인가된다. 이때 회전무화헤드의 반도전성막 선단에서는 코로나방전(corona discharge)이 생겨 이 코로나방전에 의해 공기이온이 생성된다. 이 때문에 도료방출끝단 가장자리로부터 분무되는 도료입자는 코로나방전영역에 생성된 공기이온을 흡착하여 대전도료입자가 된다. 이에 따라 회전무화헤드로부터 분무되는 대전도료입자는 어스전위에 있는 피도장물을 향하여 형성되는 정전계를 따라 비행하여 상기 피도장물에 도료고착되는 것이다.

또 이와 같은 종래기술에서는 회전무화헤드가 절연성수지재료로 형성되어 있기 때문에 회전무화헤드를 금속재료로 형성하였을 때와 비교하여 회전무화헤드 자체의 정전용량을 저하시킬 수 있다. 이 때문에 회전무화헤드에 피도장물이 이상접근하였을 때에도 회전무화헤드에 축적된 전하가 피도장물을 향하여 단숨에 방전되는 것을 방지하고 있다.

그런데 상술한 종래기술에 의한 회전무화헤드형 정전도장장치는 회전무화헤드가 절연성수지재료로 형성되어 있다. 따라서 회전무화헤드가 피도장물에 이상접근하더라도 회전무화헤드에 축적된 전하만으로는 스트리머(streamer), 스파크 등의불꽃방전이 발생하는 일은 없다. 그러나 종래기술에서는 장치를 구성하는 에어모터 등의 금속부품은 부유용량을 가지기 때문에 이 부유용량에 전하가 축적되게 된다. 이 때문에 이와 같은 에어모터 등의 부유용량에 전하가 축적되어 있는 경우에는 이 전하가 피도장물을 향하여 단숨에 방전하여 불꽃방전이 생긴다는 문제가 있다.

이 때문에 착화에 이르지 않는 방전에너지로 하기 위해서는 에어모터 등의 금속부품으로부터의 직접 방전을 방지할 필요가 있다. 여기서 방전에너지(E)는 방전할 때의 전하가 대전하는 것의 정전용량을 C, 방전할 때의 피도장물과의 사이의 전압을 V라 하였을 때, 이하에 나타내는 식 1에 의해 표시할 수 있다.

따라서 회전무화헤드를 절연재료로 형성한 경우에는 그 정전용량이 작기 때문에 상기 회전무화헤드로부터의 방전에너지를 작게 억제할 수 있다. 그러나 상기 회전무화헤드의 근처에는 정전용량이 큰 에어모터가 배치되어 있고 이 에어모터로부터의 방전은 억제할 수 없다.

이 때문에 이와 같은 에어모터로부터의 방전을 방지하는 수단으로서, 회전축을 절연재료로 형성하는 동시에, 이 회전축의 길이를 비교적 길게 하여 설정함으로써 에어모터와 피도장물 사이의 방전거리를 길게 하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나 회전축을 길게 한 경우에는 고속으로 회전하는 회전축에 축흔들림 등이 생기기 쉬워져 에어모터의 기계적 안정성을 저해하기 때문에 극단적인 에어모터의 수명저하로 이어진다는 문제가 있다.

또 에어모터에 대한 인가전압을 저하시키기 위하여 예를 들어 에어모터와 고전압발생기의 사이에 고저항을 삽입한 경우에도 에어모터로부터의 방전을 방지할 수 있다. 그러나 이와 같이 에어모터에 대한 인가전압을 낮게 한 경우에는 도료입자에 대한 대전이 저하되어 도료의 도료고착효율이 저하한다는 문제가 있다.

또한 고전압발생기 등에 스파크방지 제어회로를 설치하여 착화에 이르는 불꽃방전을 방지하는 방법이 개시되어 있다(예를 들어, 일본국 특개평6-269701호 공보 등). 그러나 이와 같은 제어회로를 사용한 방지방법은 미국의 소방협회(NFPA) 의 규정에도 명확하게 구별하고 있는 바와 같이 본질적인 착화의 방지로는 되지 않는다는 문제가 있다.

본 발명은 회전무화헤드를 고속회전함으로써 도료를 미립화하는 형식의 회전무화헤드형 도장장치에 관한 것으로, 특히 도료에 직접 고전압을 인가하는 직접대전방식의 정전도장장치에 사용하는 데 가장 적합한 회전무화헤드형 도장장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 회전무화헤드형 도장장치를 나타내는 종단면도,

도 2는 도 1에 있어서의 회전무화헤드형 도장장치의 요부를 나타내는 종단면도,

도 3은 도 2에 있어서의 a부를 확대하여 나타내는 요부 확대종단면도,

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 회전무화헤드형 도장장치의 요부를 나타내는 종단면도,

도 5는 도 4에 있어서의 b부를 확대하여 나타내는 요부 확대종단면도,

도 6은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 제 1, 제 2 제한링 등을 확대하여 나타내는 도 3과 대략 동일한 위치의 요부 확대종단면도,

도 7은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 회전무화헤드형 도장장치의 요부를 나타내는 종단면도,

도 8은 도 7에 있어서의 c부를 확대하여 나타내는 요부 확대종단면도이다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제을 감안하여 이루어진 것으로 본 발명의 목적은 도료고착효율을 저하시키는 일 없이 피도장물과 회전무화헤드 등과의 사이에서 불꽃방전의 발생을 방지할 수 있도록 한 회전무화헤드형 도장장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 회전무화헤드형 도장장치는, 절연성 수지재료를 사용하여 통형상으로 형성된 커버와, 이 커버내에 설치되어 도전성금속재료를 사용하여 형성된 에어모터와, 절연성재료를 사용하여 형성되고, 상기 에어모터의 축방향으로 삽입되어 상기 에어모터에 의해 회전되는 회전축과, 절연성 수지재료를 사용하여 후단(後端)이 설치부가 됨과 함께, 전단(前端)이 도료방출끝단 가장자리가 된 벨형상으로 형성되고, 상기 에어모터의 선단(先端)으로부터 축방향으로 이격된 상태에서 상기 설치부에 의해 상기 회전축에 설치된 회전무화헤드와, 이 회전무화헤드의 바깥 둘레면에 도포되고, 상기 회전무화헤드로부터 분무되는 도료에 대전시키는 무화헤드용 반도전성막과, 상기 에어모터의 선단과 회전무화헤드의 후단과의 사이에서 커버의 안 둘레면 또는 회전축의 바깥 둘레면에 설치되어 에어모터에 인가된 고전압을 회전무화헤드에 급전하는 급전용 반도전성막과, 바깥 둘레면에 반도전성막이 도포된 절연성 수지재료 또는 도전성 금속재료를 사용하여 링형상으로 형성되고, 상기 에어모터의 선단과 급전용 반도전성막과의 사이에 설치된 제 1 원호부와, 바깥 둘레면에 반도전성막이 도포된 절연성 수지재료 또는 도전성 금속재료를 사용하여 링형상으로 형성되고, 상기 급전용 반도전성막과 무화헤드용 반도전성막의 후단측과의 사이에 설치된 제 2 원호부로 구성되어 있다.

이와 같이 구성함으로써 에어모터에 인가된 고전압은 커버의 안 둘레면 또는 회전축의 바깥 둘레면에 설치된 급전용 반도전성막을 통하여 절연성 수지재료로 이루어지는 회전무화헤드에 설치된 무화헤드용 반도전성막에 공급된다

그리고 에어모터에 의해 회전축과 함께 회전무화헤드를 고속회전시키고, 이 상태에서 회전무화헤드를 향하여 도료를 공급함으로써 이 도료는 회전무화헤드의 도료방출끝단 가장자리로부터 분무된다. 이때 무화헤드용 반도전성막 선단에서는 코로나방전이 생기고, 이 코로나방전에 의해 공기이온이 생성되기 때문에 분무되는 도료입자에는 상기 공기이온이 흡착된다. 이에 따라 도료는 대전도료입자가 되어 어스측에 접속된 피도장물 사이에 형성된 정전계를 따라 비행하여 상기 피도장물에 도료고착시킨다.

또 회전축을 절연성재료를 사용하여 형성함으로써 도장시에 회전무화헤드가피도장물 등에 이상접근한 경우에도 회전축과 피도장물 사이의 단락을 방지할 수 있다.

또한 에어모터의 선단과 급전용 반도전성막의 사이에 제 1 원호부를 설치하는 동시에 급전용 반도전성막과 무화헤드용 반도전성막의 후단측 사이에 제 2 원호부를 설치하였기 때문에 회전무화헤드가 피도장물 등에 이상접근하여 에어모터로부터 도료방출끝단 가장자리를 향하여 큰 전류가 흐를 때에도 에어모터의 선단과 회전무화헤드의 후단 사이에서 불꽃방전(스트리머방전)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또 본 발명은 회전축을 절연성의 세라믹재료를 사용하여 형성한 데 있다.

이에 따라 일본국 특개평6-269701호 공보에 개시되어 있는 것 같은 일반적인 수지재료, 충전수지재료 등에 의해 회전축을 형성하였을 때와 비교하여 회전축의 기계적 강도를 강하게 할 수 있다. 또 회전축의 전기적인 절연강도를 높게 하여 흡습성을 작게 할 수 있기 때문에 회전축으로부터 피도장물에 대한 방전을 방지할 수 있는 동시에 회전축의 강도를 높여 고속으로 회전하는 회전축의 변형 등을 방지할 수 있다.

또 본 발명은 제 1, 제 2 원호부를 0.5mm∼25mm의 곡률반경을 가지는 구성으로 한 데 있다.

이에 따라 피도장물이 갑자기 접근한 경우에도 원호부의 곡률반경이 0.5mm 보다도 작은 때와 비교하여 전계의 집중이 급격하게 생기는 일이 없다. 이 때문에 전계가 곡면상으로 분산되어 분포되기 때문에 착화의 원인이 되는 불꽃방전의 발생을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 제 1 원호부와 제 2 원호부의 사이를 10mm∼80mm만큼 이간시킨 데 있다.

이에 따라 피도장물이 급격하게 접근한 경우에도 제 1, 제 2 원호부의 곡면에 의해 이들 부분에서의 전계의 집중이 완화된다. 이 때문에 에어모터로부터 회전무화헤드에 대한 방전을 완만하게 행할 수 있다.

또 본 발명은 제 1 원호부를 절연성 수지재료를 사용하여 형성하고, 상기 제 1 원호부의 바깥 둘레면에 반도전성막을 도포한 데 있다.

이에 따라 에어모터에 공급된 고전압은 제 1 원호부의 바깥 둘레면에 도포된 반도전성막을 통하여 급전용 반도전성막에 공급된다. 이때 제 1 원호부는 도넛 (doughnut)형상을 이루고 있기 때문에 에어모터의 선단에 집중전하의 발생을 방지할 수 있다.

또 본 발명은 제 2 원호부를 절연성 수지재료를 사용하여 형성하고, 상기 제 2 원호부의 바깥 둘레면에 반도전성막을 도포한 데 있다.

이에 따라 에어모터에 인가된 고전압은 급전용 반도전성막을 통하여 제 2 원호부에 공급된다. 그리고 제 2 원호부를 통하여 회전무화헤드의 바깥 둘레면에 도포된 무화헤드용 반도전성막에 고전압을 급전할 수 있다.

또 본 발명은 제 1 원호부를 도전성 금속재료를 사용하여 형성한 데 있다.

이에 따라 에어모터에 인가된 고전압은 제 1 원호부를 통하여 커버의 안 둘레면에 설치한 급전용 반도전성막에 공급된다. 이때 제 1 원호부는 도넛형상을 이루고 있기 때문에 에어모터의 선단에 집중전하의 발생을 방지할 수 있다.

또 본 발명은 제 2 원호부는 도전성 금속재료를 사용하여 형성한 데 있다.

이에 따라 에어모터에 인가된 고전압은 급전용 반도전성막을 통하여 제 2 원호부에 공급된다. 그리고 제 2 원호부를 통하여 무화헤드용 반도전성막에 고전압을 급전할 수 있다.

또 본 발명은 커버의 안 둘레면에 급전용 반도전성막을 도포한 경우에 있어서 상기 제 1, 제 2 원호부는 상기 커버와 동일한 재료를 사용하여 형성하고, 이들 제 1, 제 2 원호부에 반도전성막을 도포한 데 있다.

이에 따라 에어모터에 인가된 고전압은 제 1 원호부를 통하여 급전용 반도전성막에 공급됨과 동시에 이 급전용 반도전성막으로부터 제 2 원호부에 공급된다. 그리고 제 2 원호부를 통하여 무화헤드용 반도전성막에 고전압을 급전할 수 있다.

또 본 발명은 회전축의 바깥 둘레면에 급전용 반도전성막을 설치하고, 절연성 수지재료로 이루어지는 회전무화헤드의 바깥 둘레면에는 무화헤드용 반도전성막을 설치하는 동시에 에어모터의 선단측에 제 1 원호부를 설치하고 무화헤드용 반도전성막의 후단측에 제 2 원호부를 설치하는 구성으로 할 수도 있다.

또한 본 발명은 커버의 안 둘레면에 급전용 반도전성막을 설치하고, 절연성 수지재료로 이루어지는 회전무화헤드의 바깥 둘레면에는 무화헤드용 반도전성막을 설치하는 동시에 에어모터의 선단측에 제 1 원호부를 설치하고, 무화헤드용 반도전성막의 후단측에 제 2 원호부를 설치하는 구성으로 할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 의한 회전무화헤드형 도장장치를 도 1 내지 도 8에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3에 의거하여 제 1 실시형태에 의한 회전무화헤드형 도장장치에 관하여 설명한다.

부호 1은 회전무화헤드 도장장치의 외형을 이루는 커버로, 이 커버(1)는 대략 원통형상으로 형성된 커버통(2), 모터지지케이스(3), 셰이핑에어링(4)에 의해 구성되어 있다.

여기서 모터지지케이스(3)는 두께가 두꺼운 통형상으로 형성되어 커버통(2)의 안 둘레측에 설치되어 있다. 그리고 모터지지케이스(3)는 후기하는 에어모터 (5)를 지지하는 단부착의 중공지지구멍(3A)을 가지고, 이 중공지지구멍(3A)의 주위에는 축방향으로 연장되는 셰이핑에어통로(3B)가 뚫려 있다.

또 셰이핑에어링(4)은 모터지지케이스(3)의 선단측에 설치되고, 이 셰이핑에어링(4)의 앞면에는 에어분출구(4A, 4A, …)가 고리형상으로 병설되어 있다. 그리고 각 에어분출구(4A)에는 셰이핑에어통로(3B)를 통하여 셰이핑에어가 공급되는 것이다.

그리고 커버통(2), 모터지지케이스(3), 셰이핑에어링(4)은 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 절연성 수지재료를 사용하여 형성되어 있다.

부호 5는 모터지지케이스(3)의 중공지지구멍(3A)에 설치된 에어모터로서, 이 에어모터(5)는 도전성 금속재료를 사용하여 단붙임 통형상으로 형성된 모터본체(6)와, 이 모터본체(6)내에 수용된 에어터빈(7)과, 후기하는 회전축(9)을 회전가능하게 축지지하는 정압에어베어링(8)으로 구성되어 있다.

그리고 모터본체(6)는 에어터빈(7)을 수용하는 큰 직경의 터빈수용부(6A)와, 이 터빈수용부(6A)로부터 앞쪽을 향하여 축방향으로 연장되고, 안 둘레측에 정압에어베어링(8)이 설치된 작은 지름의 에어베어링부(6B)로 구성되어 있다. 그리고 모터본체(6)에는 터빈수용부(6A)로부터 에어베어링부(6B)에 걸쳐 연장되는 중공구멍 (6C)이 설치되고, 이 중공구멍(6C)내에 회전축(9)이 배치되어 있다.

또 모터본체(6)는 고전압발생기(도시 생략)에 의해 예를 들어 -60kV∼-120kV 정도의 고전압이 인가되는 것이다. 그리고 모터본체(6)는 중공지지구멍(3A)에 설치됨과 동시에 모터본체(6)로부터 돌출한 회전축(9)은 중공지지구멍(3A)의 선단보다도 앞쪽에 위치하고 있다.

부호 9는 절연성 재료로서 예를 들어 경질의 세라믹재료 등을 사용하여 형성된 회전축으로, 이 회전축(9)은 에어모터(5)의 모터본체(6)내에 축방향으로 삽입되어 모터본체(6)내에서 정압에어베어링(8)에 의해 고속회전가능하게 지지되어 있다. 그리고 회전축(9)에는 축방향으로 연장되는 중공구멍(9A)이 설치되고, 이 중공구멍 (9A)내에는 후기하는 피드튜브(10) 등이 배치되어 있다. 또 회전축(9)의 기초끝단측은 에어모터(5)의 에어터빈(7)과 고착되고, 선단측은 모터본체(6)보다도 앞쪽으로 돌출되어 있다. 그리고 회전축(9)의 선단측에는 후기하는 무화헤드본체(12)의 암나사부(12F)에 나사 고정되는 수나사부(9B)가 형성되어 있다.

부호 10은 회전축(9)의 중공구멍(9A)내를 축방향으로 신장하여 설치된 피드튜브로서, 이 피드튜브(10)는 회전무화헤드(11)에 도료, 시너(thinner) 등을 공급하기 위하여 그 선단부가 회전축(9)으로부터 돌출하여 상기 회전무화헤드(11)내에 연장되어 있다. 또 피드튜브(10)는 2중통체에 의해 구성되어 내통(10A)내의 통로에는 도료가 유통하고, 상기 내통(10A)과 외통(10B) 사이의 통로에는 시너가 유통한다. 그리고 외통(10B)의 선단에는 고무 등에 의한 체크밸브체(1OC)가 설치되고 이 체크밸브체 (1OC)에 의해 시너의 흘러내림을 방지하고 있다.

또 피드튜브(10)는 예를 들어 폴리에테르술폰(PES), 폴리페닐렌설파이드 (PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리옥시메틸렌 (POM), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI) 등의 절연성 수지재료를 사용하여 형성되어 있다.

부호 11은 셰이핑에어링(4)의 앞쪽에 위치하여 회전축(9)에 설치되고, 벨형, 컵형 또는 둥근 접시형(이하, 벨형이라 함)으로 형성된 회전무화헤드로, 이 회전무화헤드(11)는 무화헤드본체(12)와 허브부재(13)로 대략 구성되어 있다.

여기서 무화헤드본체(12)는 회전무화헤드(11)의 외형을 이루는 것으로 피드튜브(10)와 대략 동일하게 예를 들어 폴리에테르술폰(PES), 폴리페닐렌설파이드 (PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리옥시메틸렌 (POM), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI) 등의 절연성 수지재료를 사용하여 선단측을 향하여 넓게 벌어져 연장되는 벨형으로 형성되어 있다.

그리고 무화헤드본체(12)는 앞쪽을 향하여 넓게 벌어져 형성된 벨컵부(12A)와, 이 벨컵부(12A)로부터 뒤쪽으로 연장된 원통형상의 설치부(12B)와, 상기 허브부재(13)의 뒤쪽에 위치하여 상기 벨컵부(12A)와 설치부(12B)의 사이에 안쪽으로 돌출설치된 고리형상 격벽(12C)과, 상기 허브부재(13)보다 앞쪽에 위치하여 상기 벨컵부(12A)의 앞면쪽에 형성되고, 도료를 박막화하는 도료박막화면(12D)과, 상기벨컵부(12A)의 전단(前端)측에 설치되어 상기 도료박막화면(12D)에 의해 박막화된 도료를 액사(液絲)로서 방출하는 도료방출끝단 가장자리(12E)와, 상기 설치부(12B)의 안 둘레측에 설치되어 회전축(9)의 수나사부(9B)에 나사고정하는 암나사부(12F)와, 상기 벨컵부(12A)의 안 둘레쪽에 설치되어 허브부재(13)가 나사고정되는 허브설치단부(12G)와, 설치부(12B)의 후단면에 반원호형상의 단면으로 형성된 고리형상홈 (12H)으로 대략 구성되어 있다.

또 벨컵부(12A)의 허브설치단부(12G)에 나사고정된 허브부재(13)는 무화헤드본체(12)와 같은 절연성 수지재료를 사용하여 원판부(13A)와, 이 원판부(13A)의 바깥 둘레측에 세워져 설치된 통부(13B)로 형성되어 있다. 그리고 허브부재(13)의 원판부(13A)와 통부(13B)의 접속부 근처에는 피드튜브(10)로부터 토출된 도료 또는 시너를 무화헤드본체(12)의 도료박막화면(12D)으로 유도하기 위한 도료유출구멍이 되는 제 1 허브구멍(13C, 13C, …)이 다수개 뚫어 설치되고, 원판부(13A) 중앙측에는 앞면에 시너를 공급하는 시너유출구멍이 되는 제 2 허브구멍(13D, 13D, …)(각각 2개씩 도시)이 복수개 뚫려 있다.

또 무화헤드본체(12)의 설치부(12B)내에는 회전축(9)의 선단측이 끼워맞춰짐과 동시에 무화헤드본체(12)의 암나사부(12F)가 회전축(9)의 수나사부(9B)에 나사고정되어 있다. 이에 의하여 회전무화헤드(11)는 회전축(9)에 설치되어 있다. 또 무화헤드본체(12)의 설치부(12B)의 후단면[고리형상홈(12H)을 형성하고 있는 면)과 모터본체(6)를 구성하는 에어베어링부(6B)의 선단면(6D)은 예를 들어 10mm ∼80 mm 정도의 범위내로 이간되어 있다.

부호 14는 회전무화헤드(11)의 바깥둘레면에 막형상으로 도포된 무화헤드용 반도전성막으로, 이 무화헤드용 반도전성막(14)은 예를 들어 폴리에스테르, 에폭시수지, 플루오르수지 등의 수지재료에 카본섬유, 금속 등의 도전성섬유를 혼련함으로써 형성되어 있다. 또 무화헤드용 반도전성막(14)은 무화헤드본체(12)의 설치부(12B)의 후단(後端)으로부터 도료방출끝단 가장자리(12E)에 걸쳐서 성막되어 있다. 그리고 무화헤드용 반도전성막(14)중, 설치부(12B)쪽의 끝부는 후기하는 제한링(17)의 바깥둘레쪽에서 제 2 원호형상막(18)에 접촉하여 도료방출끝단 가장자리(12E)쪽의 끝부가 도료방출끝단 가장자리(12E)로부터 방출되는 도료에 접촉가능하게 되어 있다.

그리고 이 무화헤드용 반도전성막(14)을 포함하여 회전무화헤드(11)의 정전용량은 예를 들어 0.059 pF보다도 작은 값으로 설정되어 있다. 이에 따라 회전무화헤드(11)에 대전하는 전하량을 작게 하여 회전무화헤드(11)와 피도장물의 사이에서 불꽃방전이 생기는 것을 방지하고 있다.

부호 15는 에어모터(5)의 선단측에 설치된 제 1 원호부로서의 제 1 제한링으로, 이 제한링(15)은 예를 들어 무화헤드본체(12)와 같은 절연성 수지재료를 사용하여 단면이 원형인 링형상으로 형성되고, 모터본체(6)의 선단면(6D)에 고정되어 있다. 그리고 제한링(15)의 바깥 둘레면에는 제 1 원호형상막(16)이 도포되어 있다. 또한 제 1 원호형상막(16)은 무화헤드용 반도전성막(14)과 같이 폴리에스테르, 에폭시수지, 플루오르수지 등의 수지재료에 도전성섬유를 혼련하여 이루어지는 반도전성막에 의해 형성되고, 후기하는 급전용 반도전성막(19)과 에어모터(5) 사이에 위치하고 있다. 또 원호형상막(16)을 포함하여 제 1 제한링(15)의 표면은 0.5mm∼25 mm 정도의 곡률반경(r)을 가지고 형성되어 있다.

부호 17은 회전무화헤드(11)의 후단측에 설치된 제 2 원호부로서의 제 2 제한링으로, 이 제한링(17)은 제 1 제한링(15)과 대략 마찬가지로 절연성 수지재료를 사용하여 단면원형의 링형상으로 형성되고, 무화헤드본체(12)의 설치부(12B) 후단측에 형성한 고리형상홈(12H)에 끼워고정되어 있다. 또 제한링(17)의 표면측에는 제 2 원호부로서의 제 2 원호형상막(18)이 형성되어 있다. 그리고 원호형상막(18)은 제 1 원호형상막(16)과 대략 같은 반도전성막을 도포함으로써 형성되며, 무화헤드용 반도전성막(14)과 후기하는 급전용 반도전성막(19)의 사이에 위치하고, 이들반도전성막(14, 19)에 전기적으로 접속되어 있다.

그리고 제 1, 제 2 제한링(15, 17)은 10mm∼80mm의 범위내에서 예를 들어 50mm 정도의 길이치수(L)만큼 이간되어 있다. 또 원호형상막(18)을 포함하여 제 2 제한링(17)의 표면은 0.5mm∼25mm 정도의 곡률반경(r)을 가지고 형성되어 있다.

부호 19는 회전축(9)의 바깥 둘레면에 막형상으로 도포된 급전용 반도전성막으로, 이 급전용 반도전성막(19)은 제 2 원호형상막(18)과 대략 마찬가지로 폴리에스테르, 에폭시수지, 불소수지 등의 수지재료에 카본, 금속 등의 도전성섬유를 혼련함으로써 형성되어 있다. 그리고 급전용 반도전성막(19)은 모터본체(6)의 선단과 설치부(12B)의 후단 사이에 배치되고, 그 선단은 원호형상막(18)에 접촉하고 있다.

또 급전용 반도전성막(19)의 후단은 모터본체(6)의 선단근방에 위치하나, 급전용 반도전성막(19)의 후단은 모터본체(6)의 선단면(6D)의 사이에 공중방전가능한 정도의 미소한 간극을 가지고 이간되어 있다. 이 때문에 급전용 반도전성막 (19)은 제 1 원호형상막(16)과는 미소한 간극을 거쳐 전기적으로 접속됨과 동시에, 회전축(9)이 고속회전할 때 급전용 반도전성막(19)이 모터본체(6)에 접촉하는 일이 없고 급전용 반도전성막(19) 등의 마모가 방지된다.

따라서 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막(14)은 에어모터(5)와 회전무화헤드(11)사이에서 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에 모터본체(6)에 인가된 고전압은 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막(14)을 통하여 회전무화헤드(11)의 도료방출끝단 가장자리(12E)에 공급되는 것이다. 또 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막(14)의 저항치는 모터본체(6)의 선단면(6D)과 회전무화헤드(11)의 도료방출끝단 가장자리(12E)사이의 저항치가 20MΩ∼100MΩ의 범위가 되도록 적절히 설정된다. 이에 따라 회전무화헤드(11)의 도료방출끝단 가장자리(12E)가 피도장물 등에 접촉하였을 때에는 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막(14)에 의해 전압강하가 생겨 도료방출끝단 가장자리(12E)측의 전압이 저하한다. 이에 따라 회전무화헤드(11)와 피도장물 등과의 사이에서 불꽃방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시형태에 의한 회전무화헤드형 도장장치는, 상기와 같은 구성을 가짐으로써 다음에 그 작동에 관하여 설명한다.

먼저, 차체 등의 피도장물에 도장을 행하는 경우에는 에어모터(5)에 에어를 공급하여 에어터빈(7)에 의해 회전축(9)과 함께 회전무화헤드(11)를 고속회전시킨다. 이 상태에서 피드튜브(10)에 도료를 공급하고, 이 피드튜브(10)로부터 회전무화헤드(11)를 향하여 도료를 공급한다.

이에 따라 회전무화헤드(11)에 공급된 도료는 허브부재(13)의 제 1 허브구멍(13C)을 통하여 무화헤드본체(12)의 도료박막화면(12D)으로 유출되어 박막화되고, 도료방출끝단 가장자리(12E)로부터 도료입자로서 방출된다. 여기서 에어모터(5)의 모터본체(6)에 급전된 고전압이 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막(14) 등을 통하여 회전무화헤드(11)측에 공급되고 있다.

이때 회전무화헤드(11)의 무화헤드용 반도전성막(14) 선단이 되는 도료방출끝단 가장자리(12E)측에서는 코로나방전이 생기고, 이 코로나방전에 의해 예를 들어 무화헤드용 반도전성막(14) 근방에 마이너스전계가 형성되어 있을 때에는 마이너스의 공기이온이 생성되고 있다. 그리고 회전무화헤드(11)로부터 분무되는 도료입자는 도료방출끝단 가장자리(12E)측으로부터 무화헤드용 반도전성막(14)에 접촉하고, 도료입자의 표면이 전계와 반대의 전위, 즉 마이너스전계이면 플러스의 전위로 유도분극된다. 이 때문에 도료방출끝단 가장자리(12E)로부터 분무되는 도료입자에는 코로나방전영역에 의해 생성되는 마이너스의 공기이온이 흡착되어 도료입자가 마이너스로 대전하게 된다.

이 결과, 회전무화헤드(11)로부터 분무되는 도료입자는 대전도료입자가 되어 각 에어분출구(4A)로부터 분출되는 셰이핑에어에 의해 미립화되면서 어스측에 접속된 피도장물과의 사이에 형성된 정전계를 따라 비행하여 상기 피도장물에 도료가 고착한다.

이와 같이 하여 본 실시형태에 의한 회전무화헤드형 도장장치에서도 종래기술과 대략 마찬가지로 피도장물의 도장을 행할 수 있다. 그러나 본 실시형태에서는 회전무화헤드(11)를 절연성 수지재료를 사용하여 형성하고, 그 바깥 둘레쪽에 무화헤드용 반도전성막(14)등을 형성하고 있다. 이 때문에 도장시에 도장장치가 피도장물에 갑자기 접근(이상접근)하는 일이 있어도 에어모터(5)의 부유용량을 무화헤드용 반도전성막(14) 등의 각 부분에 있어서의 저항에 의해 분포용량으로 하고 방전에너지(E)를 작게 억제할 수 있다. 이 결과 회전무화헤드(11)와 피도장물의 이상접근 또는 접촉 등에 의해 단락이 생긴 경우에도 불꽃방전이 발생하는 일은 없다.

또 회전축(9), 피드튜브(10)를 절연성재료를 사용하여 형성하였기 때문에, 도장시에 회전무화헤드(11)가 피도장물 등에 이상접근하였을 때에도 회전축(9) 등과 피도장물의 사이가 전기적으로 단락하는 일이 없고, 안전성과 신뢰성을 높일 수 있다.

즉 회전축(9), 피드튜브(10) 등이 도전성 금속재료를 사용하여 형성되어 있는 경우에는 회전무화헤드(11)에 피도장물이 이상접근하였을 때 허브부재(13)의 제 2 허브구멍(13D)를 통하여 회전축(9) 등과 피도장물의 사이에서 불꽃방전이 발생할 염려가 있다. 그러나 본 실시형태에서는 회전축(9), 피드튜브(10)를 절연성재료를 사용하여 형성하였기 때문에 회전축(9)등으로부터 피도장물을 향하여 불꽃방전이 발생하는 일은 없다.

한편 회전무화헤드(11)가 피도장물 등에 갑자기 접근하였을 때에는 비교적 돌출된 형상이 되기 쉬운 모터본체(6)의 선단면(6D), 설치부(12B)의 후단면에 전계가 급격하게 집중하여 착화의 원인이 되는 불꽃방전이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 그러나 본 실시형태에서는 모터본체(6)의 선단면(6D)에 바깥 둘레면에 원호형상막(16)이 도포된 도넛형상의 제 1 제한링(15)을 설치하는 동시에, 회전무화헤드본체(12)의 설치부(12B)의 후단에 원호형상막(18)이 도포된 도넛형상의 제 2 제한링(17)을 설치하고 있다.

이 결과 회전무화헤드(11)가 피도장물 등에 갑자기 접근하였다 하더라도 제 1 제한링(15)의 원호형상막(16)에서는 그 곡면상으로 분산되어 전계가 분포된다. 마찬가지로 제 2 제한링(17)의 원호형상막(18)에서도 그 곡면상으로 분산되어 전계가 분포된다. 따라서 제 1 제한링(15)에 의해 에어모터(5)의 선단면(6D)에 대한 전계의 집중을 완화할 수 있는 동시에, 제 2 제한링(17)에 의해 회전무화헤드(11)의 후단에 대한 전계의 집중을 완화할 수 있다.

이 때문에 모터본체(6)의 선단면(6D)과 설치부(12B)의 후단면과의 사이에서의 절연파괴가 생기기 어렵게 된다. 이에 따라 에어모터(5)의 선단과 회전무화헤드(11)의 후단과의 사이에서 착화의 원인이 되는 불꽃방전이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 불꽃방전에 의해 회전무화헤드(11) 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또 본 실시형태에서는 에어모터(5)측의 고전압을 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막(14) 등을 통하여 원활하게 회전무화헤드(11)측으로 공급할 수 있다. 이 때문에 회전무화헤드(11)의 도료방출끝단 가장자리(12E)측에 공급되는 고전압을 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막(14)에 의해 확실하게 전압강하시킬 수 있다. 이 결과 회전무화헤드(11)에 피도장물 등이 갑자기 접근하였을 때에도 회전무화헤드(11)와 피도장물의 사이에서 불꽃방전이 발생하는 일은 없다.

또 본 실시형태에서는 회전무화헤드(11)의 도료방출끝단 가장자리(12E)측으로부터 피도장물을 향하여 큰 전류가 흐를 때에는 회전무화헤드(11)의 도료방출끝단 가장자리(12E)측의 고전압을 제 1 원호형상막(16), 급전용 반도전성막(19), 제 2 원호형상막(18), 무화헤드용 반도전성막(14)에 의해 확실하게 전압강하시킨다. 이 때문에 회전무화헤드(11)와 피도장물이 예를 들어 30cm 정도의 통상의 이간치수를 가지고 도장을 행할 때에는 회전무화헤드(11)와 피도장물의 사이에서 전류가 거의 흐르지 않기 때문에 회전무화헤드(11)에 공급하는 고전압을 저하하지 않고, 높은 도료고착효율을 유지할 수 있다.

한편 회전무화헤드(11)와 피도장물이 이상접근하였을 때에는 회전무화헤드 (11)로 부터 피도장물을 향하여 큰 전류가 흐르기 때문에 급전용 반도전성막(19) 등에 의해 회전무화헤드(11)의 도료방출끝단 가장자리(12E)측의 전압을 강하시켜, 회전무화헤드(11)와 피도장물 사이의 불꽃방전을 방지할 수 있어 안전성 등을 더욱높일 수 있다.

또 회전축(9)을 절연성의 세라믹재료를 사용하여 형성하였기 때문에 일반적인 수지재료, 충전수지재료 등을 사용하여 회전축(9)을 형성한 때와 비교하여 회전축(9)의 기계적 강도를 강하게 할 수 있다. 이 때문에 고속으로 회전하는 회전축(9)의 변형을 방지할 수 있고, 에어모터(5) 등의 신뢰성을 높일 수 있다. 또 회전축(9)의 전기적인 절연강도를 높게 하여 흡습성을 작게 할 수 있기 때문에 에어모터(5)에 축적된 전하가 회전축(9)을 통하여 피도장물을 향하여 단숨에 방전되는 것을 방지할 수 있다.

또 원호형상막(16, 18)을 포함하여 각 제한링(15, 17)은 0.5mm∼25mm정도의 곡률반경(r)을 가지고 있다. 이에 따라 회전무화헤드(11)에 피도장물이 갑자기 접근하였을 때에도 제한링(15, 17)등의 곡률반경(r)이 0.5mm보다도 작은 때와 비교하여 에어모터(5)의 선단면(6D), 회전무화헤드(11)의 후단에 전계의 집중이 급격하게 생기는 일이 없다. 이 때문에 전계를 제 1, 제 2 각 제한링(15, 17)의 곡면상인 원호형상막(16, 18)으로 분산되어 분포시켜 전계의 집중을 완화할 수 있다. 또 곡률반경(r)이 25mm보다도 큰 때와 비교하여 커버(1)등을 작은 지름화할 수 있어 회전무화헤드 도장장치를 소형화할 수 있다.

또한 제 1 제한링(15)과 제 2 제한링(17)의 사이는 10mm∼80mm의 범위로 길이 치수(L)만큼 이간시키고 있다. 이에 따라 회전무화헤드(11)에 피도장물이 갑자기 접근하였을 때에도 제 1, 제 2 제한링(15, 17) 사이를 10mm보다도 짧게 접근시킨 경우와 비교하여 제한링(15, 17)에 의해 전계의 집중을 완화할 수 있다. 이 때문에 에어모터(5)로부터 회전무화헤드(11)를 향하여 방전이 생길 때에도 완만한 방전으로 할 수 있고 불꽃방전의 발생을 방지할 수 있다. 또 제 1, 제 2 제한링(15, 17)사이를 80mm보다도 멀게하는 경우와 비교하여 회전무화헤드형 도장장치를 소형화할 수 있다.

다음에 도 4 및 도 5에 의거하여 본 발명에 의한 제 2 실시형태에 관하여 설명한다. 그리고 제 2 실시형태의 특징은 커버의 안 둘레면에 급전용 반도전성막을 설치한 데 있다. 또한 본 실시형태에서는 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성요소에 동일한 부호를 부착하여 그 설명을 생략하기로 한다.

부호 21은 회전무화헤드 도장장치의 외형을 이루는 커버로, 이 커버(21)는 대략 원통형상으로 형성된 커버통(22), 모터지지케이스(23), 셰이핑에어링(24)에 의해 구성되어 있다.

그리고 모터지지케이스(23)는 제 1 실시형태에 의한 모터지지케이스(3)와 대략 동일하게 절연성 수지재료를 사용하여 두께가 두꺼운 통형상으로 형성되어 중공지지구멍(23A), 셰이핑에어통로(23B)가 뚫려 있다. 그러나 모터지지케이스(23)는 중공지지구멍(23A)의 선단측에는 고리형상의 오목홈(23C)이 형성되어 있는 점에서, 제 1 실시형태에 의한 모터지지케이스(3)와는 다르다.

또 오목홈(23C)의 축방향 기초끝쪽에는 표면이 원호형상으로 된 제 1 원호부로서의 제 1 원호형상단부(23D)가 형성되고, 축방향 선단측에는 표면이 원호형상으로 된 제 2 원호부로서의 제 2 원호형상단부(23E)가 형성되어 있다. 그리고 제 1 원호형상단부(23D)의 근방에는 모터본체(6)의 선단면(6D)이 배치되고, 제 2 원호형상단부(23E)의 근방에는 후기하는 회전무화헤드(28)의 후단측이 배치되어 있다. 또 후기하는 원호형상막(25, 26)을 포함하여 제 1, 제 2 원호상단부(23D, 23E)의 표면은 0.5mm∼25mm 정도의 곡률반경(r)을 가지고 형성되어 있다.

부호 25는 제 1 원호형상단부(23D)의 바깥 둘레면에 도포된 제 1 원호형상막으로, 이 원호형상막(25)은 제 1 실시형태에 의한 원호형상막(16) 등과 같이 폴리에스테르, 에폭시수지, 플루오르수지 등의 수지재료에 도전성섬유를 혼련함으로써 형성되어 있다. 또 원호형상막(25)은 모터본체(6)의 선단측으로부터 오목홈(23C)내를 향하여 연장되어 모터본체(6)의 선단면(6D)에 전기적으로 접속되어 있다. 부호 26은 제 2원호형상단부(23E)의 바깥둘레면에 도포된 제 2 원호형상막으로 이 원호형상막(26)은 제 1 원호형상막(25)과 같이 폴리에스테르, 에폭시수지, 플루오르수지 등의 수지재료에 도전성섬유를 혼련함으로써 형성되며, 후기하는 급전용 반도전성막(27) 등을 통하여 모터본체(6)에 전기적으로 접속되어 있다. 또 원호형상막 (26)은 후기하는 회전무화헤드(28)의 후단측과 공중방전가능해지는 범위에서 약간의 미소한 간극만큼 이간되어 있다.

부호 27은 모터지지케이스(23)의 오목홈(23C) 표면에 도료고착된 급전용 반도전성막으로, 이 급전용 반도전성막(27)은 원호형상막(25, 26) 등과 같이 폴리에스테르, 에폭시수지, 플루오르수지 등의 수지재료에 도전성섬유를 혼련함으로써 형성되며, 오목홈(23C)의 안 둘레측을 대략 전면에 걸쳐 덮고 있다. 그리고 급전용 반도전성막(27)은 그 축방향 양쪽 끝측이 원호형상막(25, 26)에 접촉하고 있다. 이에 따라 급전용 반도전성막(27)은 원호형상막(25, 26)과 같이 모터본체(6)에 전기적으로 접속되어 있다.

부호 28은 회전축(9)의 선단측에 고속회전가능하게 설치된 회전무화헤드로서, 이 회전무화헤드(28)는 무화헤드본체(29), 허브부재(30)에 의해 구성되어 있다.

그리고 무화헤드본체(29)는 제 1 실시형태에 의한 무화헤드본체(12)와 대략 동일하게 벨컵부(29A), 설치부(29B), 고리형상격벽(29C), 도료박막화면(29D), 도료방출끝단 가장자리(29E), 암나사부(29F), 허브설치단부(29G)를 가지며 절연성 수지재료를 사용하여 형성되어 있다. 그러나 무화헤드본체(29)는 설치부(29B)의 후단측에 제한링이 설치되어 있지 않은 점에서 제 1 실시형태에 의한 무화헤드본체(12)와 다르다.

한편 허브부재(30)는 제 1 실시형태에 의한 허브부재(13)와 대략 동일하게 원판부(30A)와 통부(30B)로 형성되고, 제 1, 제 2 허브구멍(30C, 30D)이 다수개 뚫려 있다.

부호 31은 무화헤드본체(29)의 바깥 둘레면에 형성된 무화헤드용 반도전성막으로, 이 무화헤드용 반도전성막(31)은 제 1 실시형태에 의한 무화헤드용 반도전성막(14)과 대략 동일하게 형성되어 무화헤드본체(29)의 도료방출끝단 가장자리(29E)로부터 설치부(29B)의 후단에 걸쳐 도포되어 있다.

그리고 무화헤드용 반도전성막(31)중 설치부(29B)의 후단측은 제 2 원호형상막(26)에 미소한 간극을 가지고 상시 대면하고 있다. 이에 따라 에어모터(5)에 인가된 고전압은 제 1 원호형상막(25), 급전용 반도전성막(27)을 통하여 제 2 원호형상막(26)에 공급됨과 동시에, 무화헤드용 반도전성막(31)과 제 2 원호형상막(26) 사이의 공중방전에 의해 무화헤드용 반도전성막(31)에 공급된다.

이 때문에 도료방출끝단 가장자리(29E)로부터 방출되는 도료입자에는 무화헤드용 반도전성막(31)을 통하여 고전압을 인가할 수 있다.

또 제 1 원호형상막(25), 급전용 반도전성막(27), 제 2 원호형상막(26), 무화헤드용 반도전성막(31)의 저항치는 모터본체(6)의 선단면(6D)과 회전무화헤드 (28)의 도료방출끝단 가장자리(29E) 사이의 저항치가 20MΩ∼100MΩ의 범위가 되도록 적절히 설정되어 있다.

이와 같이 하여 구성된 본 실시형태에 있어서도 상기한 제 1 실시형태와 대략 마찬가지의 작용효과를 얻을 수 있다. 특히 모터지지케이스(23)의 안 둘레면에 급전용 반도전성막(27)을 형성하였기 때문에 회전무화헤드(28)의 바깥둘레면에 설치한 무화헤드용 반도전성막(31)을 회전축(9)에 접촉시킬 필요가 없고, 무화헤드용반도전성막(31)을 회전축(9)으로부터 이간시킬 수 있다. 이 때문에 회전무화헤드 (28)를 회전축(9)으로부터 용이하게 착탈할 수 있고, 회전무화헤드(28)의 세정 등의 메인티넌스성을 향상시킬 수 있다.

다음에 도 6에 의거하여 본 발명에 의한 제 3 실시형태에 관하여 설명한다. 그리고 제 3 실시형태의 특징은 제 1 실시형태에 사용한 제 1 제한링(15)과 제 1 원호형상막(16)을 대신하여 제 1 원호부를 도전성 금속재료로 이루어지는 제한링에 의해 형성한 데 있다. 또한 본 실시형태에서는 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성요소에 동일한 부호를 부착하여 그 설명을 생략하기로 한다.

부호 41은 모터본체(6)의 선단면(6D)에 설치된 제 1 원호부로서의 제 1 제한링으로, 이 제한링(41)은 도전성 금속재료를 사용하여 단면원형의 링형상으로 형성되어 있다. 그리고 제한링(41)은 급전용 반도전성막(19)과 에어모터(5) 사이에 위치하여 설치되고, 급전용 반도전성막(19)의 후단과는 공중방전가능한 정도의 미소한 간극을 가지고 이간되어 있다. 또 제 1 제한링(41)의 표면은 0.5mm∼25mm 정도의 곡률반경을 가지고 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시형태에 있어서도 상기한 제 1 실시형태와 대략 마찬가지의 작용효과를 얻을 수 있다.

또한 도전성 금속재료로 이루어지는 제한링(41)의 바깥 둘레면에는 도 6에 있어서의 가상선으로 나타내는 바와 같이 제 1 실시형태에 의한 원호형상막(16)과 대략 동일한 제 1 원호형상막(42)을 도포하는 구성으로 하여도 좋다.

다음에 도 7 및 도 8에 의거하여 본 발명에 의한 제 4 실시형태에 관하여 설명한다. 그리고 제 4 실시형태의 특징은 제 1 실시형태에 의한 회전무화헤드(11)의 고리형상홈(12H)에 제한링(17)을 설치하는 대신에 회전무화헤드 후단의 형상을 단면원호형상으로 형성하여 회전무화헤드의 후단측에 제 2 원호부를 직접 형성한 데 있다. 또한 본 실시형태에서는 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성요소에 동일한 부호를 부착하고 그 설명을 생략하기로 한다.

부호 51은 회전축(9)의 선단측에 고속회전 가능하게 설치된 회전무화헤드로서, 이 회전무화헤드(51)는 무화헤드본체(52), 허브부재(53)에 의해 구성되어 있다.

그리고 무화헤드본체(52)는 제 1 실시형태에 의한 무화헤드본체(12)와 대략 동일하게 절연성 수지재료를 사용하여 형성되고, 벨컵부(52A), 설치부(52B), 고리형상 격벽(52C), 도료박막화면(52D), 도료방출끝단 가장자리(52E), 암나사부(52F), 허브설치단부(52G)를 가지고 있다.

그러나 무화헤드본체(52)는 설치부(52B)의 후단측에 제 2 원호부로서의 단면원호형상의 원호형상단부(52H)가 설치되는 점에서 제 1 실시형태에 의한 무화헤드본체(12)와 다르다. 그리고 원호형상단부(52H)의 바깥 둘레면에는 후기하는 원호형상막(55)이 도포되어 있다.

한편, 허브부재(53)는 제 1 실시형태에 의한 허브부재(13)와 대략 동일하게 절연성 수지재료를 사용하여 원판부(53A)와 통부(53B)로 형성되며, 제 1, 제 2 허브구멍(53C, 53D)이 다수개 뚫려 있다.

부호 54는 회전무화헤드(51)의 바깥 둘레면에 막형상으로 도포된 무화헤드용 반도전성막으로, 이 무화헤드용 반도전성막(54)은 제 1 실시형태에 의한 무화헤드용 반도전성막(14)과 대략 동일하게 무화헤드본체(52)의 설치부(52B)의 후단으로부터 도료방출끝단 가장자리(52E)에 걸쳐 성막되어 있다.

부호 55는 원호형상단부(52H)의 바깥 둘레면에 형성된 제 2 원호형상막으로, 이 원호형상막(55)은 무화헤드용 반도전성막(54)과 대략 동일한 반도전성막이 도포됨으로써 형성되어 무화헤드용 반도전성막(54)과 후기하는 급전용 반도전성막(56)의 사이에 위치하며, 이들 반도전성막(54, 56)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고 원호형상단부(52H)는 10mm∼80mm의 범위내에서 예를 들어 50mm정도만큼 제한링(15)과 이격되고, 원호형상막(55)을 포함하여 0.5mm∼25mm 정도의 곡률반경을 가지고 형성되어 있다.

56은 회전축(9)의 바깥 둘레면에 막형상으로 도포된 급전용 반도전성막으로, 이 급전용 반도전성막(56)은 그 선단이 원호형상막(55)에 접촉하고, 후단이 모터본체(6)의 선단근방에 위치하고 있다. 그리고 급전용 반도전성막(56)의 후단은 모터본체(6)의 선단면(6D)의 사이에는 공중방전 가능한 정도의 미소한 간극을 가지고 이간되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시형태에 있어서도 상기한 제 1 실시형태와 대략 동일한 작용효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는 회전무화헤드(51)에 제 2 원호형상단부(52H)를 형성하였기 때문에, 회전무화헤드(51)의 제조시에 제 2 원호부를 형성할 수 있고, 회전무화헤드(51)의 제조공정수를 줄여 제조비용을 저감할 수 있다.

또한 제 1, 제 3, 제 4 실시형태에서는 모터본체(6)의 선단측에 설치한 제 1제한링(15, 31)에 의해 제 1 원호부를 형성하는 것으로 하였으나, 에어모터의 선단측을 직접 원호형상으로 형성하는 것으로 하여도 좋다.

또 제 2 실시형태에서는 모터지지케이스(23)의 안 둘레면에 급전용 반도전성막(27)을 형성하는 구성으로 하였으나, 예를 들어 셰이핑에어링의 일부를 회전무화헤드와 에어모터가 대면하는 위치까지 연장시킴으로써 셰이핑에어링의 안 둘레면에 급전용 반도전성막을 형성하는 구성으로 하여도 좋다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 회전축을 절연성재료를 사용하여 형성하였기 때문에, 도장시에 회전무화헤드가 피도장물 등에 이상접근한 경우에도 회전축과 피도장물의 사이에서 불꽃방전이 발생하는 것을 방지할 수 있어 안전성, 신뢰성을 높일 수 있다.

또 커버의 안 둘레면 또는 회전축의 바깥 둘레면에는 급전용 반도전성막을 설치하는 동시에, 에어모터의 선단과 급전용 반도전성막의 사이에 제 1 원호부를 설치하고, 급전용 반도전성막과 회전무화헤드에 형성한 무화헤드용 반도전성막의 사이에 제 2 원호부를 설치하였기 때문에, 회전무화헤드가 피도장물 등에 갑자기 접근하였을 때에도 에어모터의 선단과 회전무화헤드의 후단의 사이에서 불꽃방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 높은 도료고착효율를 유지하면서 안전성 등을 더욱 높일 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 회전축을 절연성의 세라믹재료를 사용하여 형성하였기 때문에, 회전축으로부터 피도장물에 대한 방전을 방지할 수 있는 동시에, 회전축의 강도를 높여 고속으로 회전하는 회전축의 변형 등을 방지할 수 있다.

Claims

절연성 수지재료를 사용하여 통형상으로 형성된 커버와,

상기 커버내에 설치되어 도전성 금속재료를 사용하여 형성된 에어모터와,

절연성 재료로 형성되고 상기 에어모터의 축방향으로 삽입되어 상기 에어모터에 의해 회전되는 회전축과,

절연성 수지재료를 사용하여 후단(後端)이 설치부로 됨과 동시에 전단(前端)이 도료방출끝단 가장자리가 된 벨형상으로 형성되고, 상기 에어모터의 선단으로부터 축방향으로 이격된 상태에서 상기 설치부에 의해 상기 회전축에 설치된 회전무화헤드와,

상기 회전무화헤드의 바깥 둘레면에 도포되어 상기 회전무화헤드로부터 분무되는 도료에 대전시키는 무화헤드용 반도전성막과,

상기 에어모터의 선단과 회전무화헤드의 후단의 사이에서 커버의 안 둘레면 또는 회전축의 바깥 둘레면에 설치되어 에어모터에 인가된 고전압을 회전무화헤드에 급전하는 급전용 반도전성막과,

바깥 둘레면에 반도전성막이 도포된 절연성 수지재료 또는 도전성 금속재료를 사용하여 링형상으로 형성되고, 상기 에어모터의 선단과 급전용 반도전성막의 사이에 설치된 제 1 원호부와,

바깥 둘레면에 반도전성막이 도포된 절연성 수지재료 또는 도전성 금속재료를 사용하여 링형상으로 형성되고, 상기 급전용 반도전성막과 무화헤드용 반도전성막의 후단측과의 사이에 설치된 제 2 원호부로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전축은 절연성의 세라믹재료를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 원호부는 0.5mm∼25mm의 곡률반경을 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 원호부와 제 2 원호부의 사이는, 10mm∼80mm의 치수로 이간시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 원호부는 절연성 수지재료를 사용하여 형성되고, 상기 제 1 원호부의 바깥 둘레면에 반도전성막을 도포하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 원호부는 절연성 수지재료를 사용하여 형성되고, 상기 제 2 원호부의 바깥 둘레면에 반도전성막을 도포하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 원호부는 도전성 금속재료를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 원호부는 도전성 금속재료를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
제 1항에 있어서,

상기 커버의 안 둘레면에 급전용 반도전성막을 도포한 경우에 있어서, 상기제 1, 제 2 원호부는 상기 커버와 동일한 재료를 사용하여 형성되고, 이들 제 1, 제 2 원호부의 바깥 둘레면에 반도전성막을 도포하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
절연성 수지재료를 사용하여 통형상으로 형성된 커버와,

상기 커버내에 설치되고 도전성 금속재료를 사용하여 형성된 에어모터와,

절연성재료를 사용하여 형성되고, 상기 에어모터의 축방향으로 삽입되어 상기 에어모터에 의해 회전되는 회전축과,

절연성 수지재료를 사용하여 후단이 설치부로 됨과 동시에 전단이 도료방출끝단 가장자리가 된 벨형상으로 형성되고, 상기 에어모터의 선단으로부터 축방향으로 이격된 상태에서 상기 설치부에 의해 상기 회전축에 설치된 회전무화헤드와,

상기 회전무화헤드의 바깥 둘레면에 도포되어 상기 회전무화헤드로부터 분무되는 도료에 대전시키는 무화헤드용 반도전성막과,

상기 에어모터의 선단과 회전무화헤드의 후단의 사이에서 회전축의 바깥 둘레면에 설치되어 에어모터에 인가된 고전압을 회전무화헤드에 급전하는 급전용 반도전성막과,

바깥 둘레면에 반도전성막이 도포된 절연성 수지재료 또는 도전성 금속재료를 사용하여 링형상으로 형성되고, 상기 에어모터의 선단과 급전용 반도전성막의 사이에 설치된 제 1 원호부와,

바깥 둘레면에 반도전성막이 도포된 절연성 수지재료 또는 도전성 금속재료를 사용하여 링형상으로 형성되고, 상기 급전용 반도전성막과 무화헤드용 반도전성막의 후단측의 사이에 설치된 제 2 원호부로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.
절연성 수지재료를 사용하여 통형상으로 형성된 커버와,

상기 커버내에 설치되어 도전성 금속재료를 사용하여 형성된 에어모터와,

절연성재료로 형성되고, 상기 에어모터의 축방향으로 삽입되어 상기 에어모터에 의해 회전되는 회전축과,

절연성 수지재료를 사용하여 후단이 설치부로 됨과 동시에 전단이 도료방출끝단 가장자리가 된 벨형상으로 형성되고, 상기 에어모터의 선단으로부터 축방향으로 이격된 상태에서 상기 설치부에 의해 상기 회전축에 설치된 회전무화헤드와,

상기 회전무화헤드의 바깥 둘레면에 도포되어 상기 회전무화헤드로부터 분무되는 도료에 대전시키는 무화헤드용 반도전성막과,

상기 에어모터의 선단과 회전무화헤드의 후단의 사이에서 커버의 안 둘레면에 설치되어 에어모터에 인가된 고전압을 회전무화헤드에 급전하는 급전용 반도전성막과,

바깥 둘레면에 반도전성막이 도포된 절연성 수지재료 또는 도전성 금속재료를 사용하여 링형상으로 형성되고, 상기 에어모터의 선단과 급전용 반도전성막의 사이에 설치된 제 1 원호부와,

바깥 둘레면에 반도전성막이 도포된 절연성 수지재료 또는 도전성 금속재료를 사용하여 링형상으로 형성되고, 상기 급전용 반도전성막과 무화헤드용 반도전성막의 후단측의 사이에 설치된 제 2 원호부로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전무화헤드형 도장장치.