KR20040028519A - 벨 컵 스커트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물질을 분배하기 위한 분배 디바이스에 관한 것이다. 분배 디바이스는, 물질이 분배 디바이스로부터 분배되는 제 1 방향으로 컵 형태를 약간 나타내는 내부 개구부를 포함한다. 내부는 방출 에지에서 종료한다. 분배 디바이스는 일반적으로 제 1 방향과 반대 방향으로 방출 에지로부터 연장하는 스커트를 더 포함한다. 스커트는 상기 스커트의 주변으로 실질적으로 동일하게 이격되는 다수의 통로를 포함한다.

Description

벨 컵 스커트{BELL CUP SKIRT}
본 발명은, 예를 들어 유체화된 파우더 베드(powder bed)로부터 예를 들어 공기 흐름과 같은 가스 흐름에서 부유된 가루 코팅 물질(이후부터 때때로 "코팅 파우더" 또는 "파우더"로 지칭) 또는 액체 코팅 물질(이후부터 때때로 "페인트"로 지칭)과 같은 코팅 물질을 분배하기 위한 분배기에 관한 것이다. 이것은 회전식 분배기(이후부터 때때로 "벨"로 지칭)의 배경으로 기재된다. 그러나, 본 발명은 다른 응용에도 응용할 수 있는 것으로 생각된다.
코팅 물질을 분배하기 위한 시스템은 알려져 있다. 예를 들어, 이 시스템은 미국 특허(3,575,344; 3,698,636; 3,843,054; 3,913,523; 3,964,683; 4,039,145; 4,114,564; 4,135,667; 4,169,560; 4,216,915; 4,360,155; 4,450,785; Re.31,867; 4,520,754; 4,580,727; 4,598,870; 4,685,620; 4,788,933; 4,798,340; 4,802,625; 4,825,807; 4,921,172; 5,353,995; 5,853,126; 및 6,328,224)에 기재되고 예시되어 있다. 또한 그 디바이스는 미국 특허(2,759,763; 2,955,565; 3,102,062; 3,233,655; 3,578,997; 3,589,607; 3,610,528; 3,684,174; 4,066,041; 4,171,100; 4,214,708; 4,215,818; 4,323,197; 4,350,304; 4,402,991; 4,422,577; Re. 31,590; 4,505,430; 4,518,119; 4,726,521; 4,779,805; 4,785,995; 4,879,137; 4,890,190; 및 4,896,384; 영국 특허 명세서(1,209,653); 일본 공개 특허 출원(62-140,660; 1-315,361; 3-169,361; 3-221,166; 60-151,554; 60-94,166; 63-116,776; 58-124,560; 및 1972년의 331,823), 및 프랑스 특허(1,274,814)에 기재되고 예시되어 있다.
본 발명의 양상에 따라, 물질을 분배하기 위한 분배 디바이스는, 물질이 분배 디바이스로부터 분배될 제 1 방향으로 악간 컵 형태를 나타내는 내부 개구부(opening)를 갖는다. 그 내부는 방출 에지(discharge edge)에서 종료한다. 스커트(skirt)는 일반적으로 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 방출 에지로부터 연장한다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 장치는 하우징을 포함한다. 하우징은 스커트와 협동하는 형상부(feature)를 포함한다. 분배 디바이스는 하우징에 대해 이동가능하다. 스커트 및 형상부는 하우징과 분배 디바이스 사이에서 한정된 영역을 적어도 부분적으로 둘러싼다.
추가로 본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 장치는 영역에 결합된 가스 혼합물 또는 압축 가스의 소스를 포함한다. 소스로부터의 압축 가스는 영역으로부터 통로를 통해 배출된다.
추가로 본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 장치는 물질을 분배하는데 도움을 주기 위해 분배 디바이스를 회전축 주위로 회전시키기 위한 회전기(rotator) 상에 분배 디바이스를 장착하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 스커트는 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함한다. 적어도 하나의 통로는 제 1 측면으로부터 제 2 측면으로 스커트를 통해 연장한다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 분배 디바이스는 스커트의 주변으로 실질적으로 동일하게 이격된 다수의 통로를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 물질을 분배하기 위한 분배 디바이스가 제공된다. 하우징은 분배 디바이스를 둘러싼다. 하우징 및 분배 디바이스는 협동하는 제 1 및 제 2 형상부를 포함한다. 분배 디바이스는 하우징에 대해 이동가능하다. 제 1 및 제 2 형상부는 하우징과 분배 디바이스 사이에 한정된 영역을 적어도 부분적으로 둘러싼다. 협동하는 제 1 및 제 2 형상부는 스커트와, 스커트를 수용하기 위한 그루브(groove)를 포함한다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 스커트는 분배 디바이스의 주변으로 연장한다. 그루브는 하우징의 표면을 따라 연장한다.
추가로 본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 장치는 회전기를 포함한다. 분배 디바이스는 이를 통해 회전하기 위한 회전기 상에 장착된다.
더욱이 본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 회전기는 하우징 내에 수용된다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 제 1 및 제 2 형상부 중 하나는 적어도 하나의 통로를 포함한다. 압축 가스 또는 가스 혼합물의 제 1 소스는 상기 영역에 결합된다. 제 1 소스로부터의 압축 가스는 영역으로부터 통로를 통해 배출된다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 스커트의 주변으로 실질적으로 동일하게 이격된 상기 복수의 통로가 존재한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 제 1 소스는 압축 가스 또는 가스 혼합물을 제공한다. 제 2 소스는 분배될 물질을 제공한다. 분배 디바이스는 이를 통해 회전하기 위한 회전기 상에 장착된다. 제 2 소스는 분배 디바이스에 결합된다. 하우징은 분배 디바이스를 둘러싼다. 하우징 및 분배 디바이스는 협동하는 제 1 및 제 2 형상부를 포함한다. 제 1 및 제 2 형상부는 하우징과 분배 디바이스 사이에 한정된 영역을 적어도 부분적으로 둘러싼다. 제 1 및 제 2 형상부 중 하나는 적어도 하나의 통로를 포함한다. 제 1 소스는 상기 영역에 결합된다. 제 1 소스로부터의 압축 가스는 영역으로부터 통로를 통해 배출된다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 협동하는 제 1 및 제 2 형상부는 스커트와, 스커트를 수용하기 위한 그루브를 포함한다.
더욱이 본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 스커트는 분배 디바이스의 주변으로 연장하고, 그루브는 하우징의 표면에 따라 연장한다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 적어도 하나의 통로는 스커트에 제공된다.
더욱이 본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 스커트의 주변으로 실질적으로 동일하게 이격된 다수의 통로가 존재한다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 물질은 압축 가스 또는 가스 혼합물로 된 흐름에 수반된 가루 물질을 포함한다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 제 2 소스는 가루 물질을 유체화하기 위한 디바이스를 포함한다.
본 발명의 이러한 양상에 따라 예시적으로, 가루 물질은 코팅 파우더를 포함한다. 가루 물질을 유체화하기 위한 디바이스는 유체화된 베드를 포함한다.
본 발명은 다음의 상세한 설명 및 본 발명을 도시한 첨부 도면을 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은, 시스템의 특정 성분이 횡단면도로 도시되고 시스템의 다른 성분이 도식적으로 도시되는, 본 발명의 양상에 따라 구성된 시스템을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 시스템의 세부 사항을 약간 확장하여 도시한 단면도.
도 3은, 시스템의 특정 성분이 횡단면도로 도시되고 시스템의 다른 성분이 도식적으로 도시되는, 본 발명의 양상에 따라 구성된 다른 시스템을 도시한 도면.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30: 벨 컵 34: 디퓨저
36: 개구부 40: 터빈
100: 측판 114: 스커트
116: 그루브 122: 통로
도 1을 참조하면, 파우더 벨 컵(powder bell cup)(30)은, 다수의 알려진 유형 중 임의의 유형, 예를 들어 미국 특허(제 5,853,126호 및 제 6,328,224호)에 도시되고 기재된 일반적인 유형 중 하나의 터빈(40) 상에 장착된다. 터빈(40)은 컵(30)을 컵(30)의 축(41) 주위로 회전시킨다. 공기 흐름과 같은 운반 가스의 흐름(42)에 동반된 파우더는 예를 들어 분배될 파우더를 포함하는 유체화된 베드와 같은 소스(44)로부터 도관(46)을 통해 벨 컵(30)의 배면(48)으로 흐른다. 소스(44)는 다수의 알려진 유형 중 임의의 하나, 예를 들어 미국 특허(제 5,768,800호)에 도시되고 기재된 일반적인 유형의 유체화된 베드일 수 있다. 도관(46)으로부터의 파우더 흐름(42)은, 축의 전방 및 방사상 외부 방향으로의 지역, 즉 벨 컵(30)의 에지(50)와, 방사상 외부 방향으로의 지역, 즉 디퓨저(34)의 에지(52) 사이에서 한정되는 개구부(36)를 통과하여, 환형 개구부(36)를 통해 배출된다.
높은 크기의 전위 소스(54)는, 디퓨저(34)의 전방면(57), 즉 일반적으로 벨 컵(30)으로부터 분배된 파우더에 의해 코팅될 물체(59)쪽으로 면하는 면(57) 상에 제공된 최종 충전 전극(55)에 결합된다. 흐르는 파우더(42)를 충전 전극(55)에 노출시키는 것은, 분배될 때 전하가 파우더에 인가되도록 하여, 그 결과 파우더는 예를 들어 낮은 크기의 접지 전기 전위로 유지되는 물체(59)쪽으로 끌어당겨지게 된다. 물체(59)는 예를 들어 접지된 컨베이어(61) 상에서 물체(59)를 벨 컵(30)을 지나치도록 운반함으로써 낮은-크기의 전기 전위로 유지된다.
전기 전하는, 예를 들어 임의의 수의 알려진 유형의 높은-크기의 정전기 전위 전원(54)에 의해 공급되는데, 예를 들어 일반적인 유형의 하나의 전원은 미국 특허 5,978,244 또는 미국 특허 6,144,570에 도시되고 설명되어 있다. 전원(54)은터빈(40)의 전기 전도성 요소, 예를 들어 터빈(40)의 출력 샤프트(56)에 결합되고, 상기 출력 샤프트(56)는 다시 샤프트(56) 수용 슬리브(60)와 같은 벨 컵의 전기 전도성 요소를 통해 전기 전도성 디퓨저(34)-장착 포스트(32)에 결합된다. 슬리브(60)에는, 포스트(32) 상에 보조 나사(66)를 수용하기 위한 나사 형성 개구부(64)를 포함하는 플랜지(62) 등과 같은 것이 제공된다. 조립할 동안, 미국 특허 5,853,126 및 6,328,224에 기재된 일반적인 유형의 컵(30) 라이너(68)는 벨 컵(30)에 삽입된다. 그 다음에, 예시적으로 3개인 복수의 포스트(32)는 제공된 개구부(70)를 통해 라이너(68)에 삽입되고, 플랜지(62) 내의 개구부(64)에 나사선이 형성된다.
포스트(32)의 전방 단부(76)에는 축성으로 나사선이 형성된 개구부(82)가 제공된다. 플레이트형 충전 전극(55)은, 예시적으로 디퓨저(34) 및 충전 전극(55)의 접합면(57, 96) 상에 형성된 보스(90) 및 릴리프(92)와 같은 형상부(90, 92)를 통해 디퓨저(34)의 전방면(57) 상에 위치한다. 그 다음에, 전기 전도성 스크류(98)는, 디퓨저(34) 및 전극(55)을 벨 컵(30)에 고정시키고 전극(55)을 포스트(32), 슬리브(60) 및 샤프트(56)를 통해 전원(54)에 전기적 결합시키기 위해 포스트(32)의 전방 단부에서 나사선이 형성된 개구부(82)에 나사선이 형성된다.
포스트(32)는 환형 개구부(36)의 폭을 수립하고, 디퓨저(34) 및 상기 디퓨저(34)의 전면에 있는 충전 전극(55)을 지지하고, 파우더 흐름(42)을 환형 개구부(36)를 통해 충전하기 위해 높은 크기의 전위 소스(54)로부터 전극(55)으로 전도 경로(56, 60, 62, 32, 98)를 제공한다.
터빈(40)은 측판(shroud)(100) 내에 수용된다. 측판(100)에는 전방 단부(102)에서 환형 갤러리(annular gallery)(104)가 제공된다. 갤러리(104)에는, 소위 "공장 압축 공기", 터빈(40) 배출 공기와 같은 소스, 또는 이러한 것들의 몇몇 조합 및/또는 다른 소스로부터 압축 공기 또는 예를 들어 압축 공기와 같은 가스 혼합물이 제공된다. 갤러리(104)에 인접한 측판(100)의 전방 단부(102)에는 갤러리(104)와 전방 단부(106)의 외부(110) 사이의 주변으로(perimetrally) 이격된 다수의 통로(108)가 제공된다. 이러한 통로(108)를 통해 갤러리(104)로부터 흐르는 압축 가스는 환형 개구부(36)로부터 흐르는 파우더 구름(cloud)을 형성하고 물체(59)쪽으로 구름 상태의 파우더를 분출하는데 도움을 준다.
측판(100)내 및 벨 컵(30) 뒤에 한정된 영역(112)은 협동 주변 스커트(cooperating perimetal skirt)(114) 및 스커트(114) 수용 그루브(116)와 같은 협동 형상부(114, 116)에 의해 실질적으로 봉해진다. 샤프트(56) 및 도관(46)은, 벨 컵(30)이 샤프트(56)에 장착되는 영역(112)으로 돌출한다. 도시된 실시예에서, 스커트(114)는 벨 컵(30) 상에서 후방으로 연장하는 스커트(114)이고, 그루브(116)는 측판(100)의 단부(102)에서 개구부(118) 주위로 연장한다. 협동 스커트(114) 및 그루브(116)가 그 영역(112)을 완전히 밀봉하지 않더라도, 스커트(114)에 제공된 통로(122)로부터의 압축 가스 흐름을 이용할 수 있는 충분한 양의 압축 가스가 존재한다. 통로로부터 배출되는 압축 가스 흐름은 형상화하는데 도움이 되고, 개구부(36)로부터 배출되는 파우더 구름을 포함한다. 통로(122)는 샤프트(56)로부터 반경 방향으로 각도를 이루고, 영역(112)으로부터 물체(59)쪽으로앞으로 각도를 이루고 있다.
형상부(114, 116) 사이의, 예를 들어 <.50인치(약 1mm)인 폐쇄 허용오차(close tolerance)는, 다른 경우 벨 컵(30)의 후면부 또는 측판(100) 내의 영역(112)에 부착되었을 불순물의 감소를 촉진시켜, 그러한 불순물이 벨 컵(30)의 후면부로부터 떨어지거나 침착되어, 물체(59) 상의 코팅부를 오염시킬 가능성을 줄인다. 통로(122)를 통하는 가스의 흐름은 형상부(114, 116)와 영역(112) 상 및 그 사이에 불순물의 감소를 향상시키는 것으로 생각된다.
도 3에 도시된 다른 실시예에서, 스커트(114)는 측판(100)에 제공된 그루브와 맞물리지 않는다. 오히려, 벨 컵(30)은, 예를 들어 갭(132)이 측판(100)와 스커트(114) 사이에 존재하는 샤프트(56) 상에 제공된 스페이서(130)에 의해 샤프트(56)쪽으로 충분히 멀리 이격된다. 통로(122)는 샤프트(56)로부터 반경 방향으로 각도를 이루고, 영역(112)으로부터 물체(59)쪽으로 앞으로 각도를 이룬다. 이에 따라 터빈(40)에 의한 벨 컵(30)의 회전으로 인해, 공기가 벨 컵(30)의 후면으로부터 통로(122)를 통해 스커트(114)의 방사상 외각 면까지 주입된다. 결과적인 공기 흐름은 분배된 코팅 물질을 싸고 있는 측판 공기를 제어하는데 도움이 되고, 이에 따라 분배된 코팅 물질의 패턴을 제어하는데 도움이 된다.
적절한 환경에서, 도 1과 같은 실시예 또는 도 3과 같은 실시예에서, 통로(122)의 제공으로부터 야기되는 공기 흐름은, 갤러리(104) 및 통로(108)로부터 흐르는 측판 공기가 감소될 수 있거나 제거될 수 있을 정도로 충분한 공기 흐름의 형상화를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 예를 들어 유체화된 파우더 베드로부터 예를 들어 공기 흐름과 같은 가스 흐름에서 부유된 가루형 코팅 물질(이후부터 때때로 "코팅 파우더" 또는 "파우더"로 지칭) 또는 액체 코팅 물질(이후부터 때때로 "페인트"로 지칭)과 같은 코팅 물질을 분배하기 위한 분배기 등에 효과적이다.

Claims (25)

  1. 물질의 분배용 분배 디바이스로서,
    상기 분배 디바이스는, 물질이 상기 분배 디바이스로부터 분배되는 제 1 방향으로 컵 형태를 약간 나타내는 내부 개구부를 갖고, 상기 내부는 방출 에지(discharge edge)에서 종료하고, 스커트는 일반적으로 상기 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 상기 방출 에지로부터 연장하는, 물질의 분배용 분배 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 물질을 분배하는데 도움을 주기 위해 상기 분배 디바이스를 회전시키기 위한 회전기 상에 상기 분배 디바이스를 장착하기 위한 수단을 더 포함하는, 물질의 분배용 분배 디바이스.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스커트는 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하고, 적어도 하나의 통로는 상기 스커트를 통해 상기 제 1 측면으로부터 상기 제 2 측면으로 연장하는, 물질의 분배용 분배 디바이스.
  4. 제 3항에 있어서, 다수의 통로를 포함하는, 물질의 분배용 분배 디바이스.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 다수의 통로는 상기 스커트의 주변으로 실질적으로동일하게 이격되는, 물질의 분배용 분배 디바이스.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 스커트와 협동하는 형상부(feature)를 포함하는 하우징을 더 포함하며, 상기 분배 디바이스는 상기 하우징에 대해 이동가능하고, 상기 스커트 및 형상부는 상기 하우징과 상기 분배 디바이스 사이에 한정된 영역을 적어도 부분적으로 수용하는, 물질의 분배용 분배 디바이스.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 영역에 결합된 압축 가스 또는 가스 혼합물의 소스를 더 포함하며, 압축 가스 또는 가스 혼합물의 소스로부터의 압축 가스는 상기 영역으로부터 상기 통로를 통해 배출되는, 물질의 분배용 분배 디바이스.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 스커트의 주변으로 실질적으로 동일하게 이격된 다수의 통로를 포함하는, 물질의 분배용 분배 디바이스.
  9. 물질을 분배하기 위한 분배 디바이스와, 상기 분배 디바이스를 둘러싸는 하우징의 조합체 장치로서, 상기 하우징 및 분배 디바이스는 협동하는 제 1 및 제 2 형상부를 포함하고, 상기 분배 디바이스는 상기 하우징에 대해 이동가능하고, 상기 제 1 및 제 2 형상부는 상기 하우징과 상기 분배 디바이스 사이에 한정된 영역을 적어도 부분적으로 수용하고, 상기 협동하는 제 1 및 제 2 형상부는 스커트와, 상기 스커트를 수용하기 위한 그루브를 포함하는, 조합체 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 형상부 중 하나는 적어도 하나의 통로를 포함하고, 압축 가스 또는 가스 혼합물의 제 1 소스는 상기 영역에 결합되고, 상기 제 1 소스로부터의 압축 가스는 상기 통로를 통해 상기 영역으로부터 배출되는, 조합체 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 스커트는 상기 분배 디바이스의 주변으로 연장하고, 상기 그루브는 상기 하우징의 표면을 따라 연장하는, 조합체 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 복수의 상기 통로가 존재하는, 조합체 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 통로는 상기 스커트의 주변으로 실질적으로 동일하게 이격되는, 조합체 장치.
  14. 제 10항에 있어서, 회전기를 더 포함하며, 상기 분배 디바이스는 회전시키기 위한 회전기 상에 장착되는, 조합체 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 회전기는 상기 하우징 내에 수용되는, 조합체 장치.
  16. 압축 가스 또는 가스 혼합물의 제 1 소스와, 분배될 물질의 제 2 소스와, 회전기와, 회전시키기 위한 상기 회전기 상에 장착된 분배 디바이스의 조합체 장치로서, 상기 제 2 소스는 상기 분배 디바이스에 결합되고, 하우징은 상기 분배 디바이스를 둘러싸고, 상기 하우징 및 분배 디바이스는 협동하는 제 1 및 제 2 형상부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 형상부는 상기 하우징과 상기 분배 디바이스 사이에 한정된 영역을 적어도 부분적으로 수용하고, 상기 제 1 및 제 2 형상부 중 하나는 적어도 하나의 통로를 포함하고, 상기 제 1 소스는 상기 영역에 결합되고, 상기 제 1 소스로부터의 압축 가스는 상기 통로를 통해 상기 영역으로부터 배출되는, 조합체 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 분배 디바이스 주변으로 실질적으로 동일하게 이격되는, 조합체 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 협동하는 제 1 및 제 2 형상부는 스커트와, 상기 스커트를 수용하기 위한 그루브를 포함하는, 조합체 장치.
  19. 제 16항에 있어서, 상기 스커트는 상기 분배 디바이스의 주변으로 연장하고, 상기 그루브는 상기 하우징의 표면을 따라 연장하는, 조합체 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통로는 상기 스커트에 제공되는, 조합체 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통로는 다수의 통로를 포함하는, 조합체 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 다수의 통로는 상기 스커트의 주변으로 실질적으로 동일하게 이격되는, 조합체 장치.
  23. 제 16항에 있어서, 상기 물질은 압축 가스 또는 가스 혼합물의 흐름에 동반되는 가루 물질을 포함하는, 조합체 장치.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 제 2 소스는 가루 물질을 유체화하기 위한 디바이스를 포함하는, 조합체 장치.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 가루 물질은 코팅 파우더를 포함하고, 상기 가루 물질을 유체화하기 위한 디바이스는 유체화된 베드(fluidized bed)를 포함하는, 조합체 장치.
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