KR20200115250A - 로드와 액상 페인트 흡입 조립체 및 해당 로드의 제조 방법 - Google Patents

로드와 액상 페인트 흡입 조립체 및 해당 로드의 제조 방법 Download PDF

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KR20200115250A
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trajectory
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니콜라스 플랑타르
베누아 바트요
프랑수아 모랄레스
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엑셀 인더스트리스
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Abstract

본 발명은 액상 페인트 흡입 로드(1)에 관한 것으로서, 상기 로드(1)는, 업 스트림 튜브; 플렉서블 중간 튜브(14); 및 강성 다운 스트림 튜브(16);를 포함하고, 상기 다운 스트림 튜브(16)는 다운 스트림 엘보우(42)를 포함한다. 상기 다운 스트림 튜브(16)는 일련의 통로 섹션들(S16)의 범위를 한정하고, 상기 일련의 통로 섹션들(S16)은 통로 섹션 중심들(C16)을 정의하고 궤적(T16)을 이루며, 상기 다운 스트림 엘보우(42)는 상기 궤적(T16)의 곡선부(49)를 따라 연장되고, 이를 따라서 상기 통로 섹션들(S16)은 실질적으로 원반형이고 바람직하게는 일정한 직경(Ds16)을 갖는다. 본 발명에 따르면, 상기 중간 튜브에 지나치게 큰 굴곡을 가하는 것을 피하고, 상기 로드를 통과하는 페인트의 수두 손실을 감소시키며, 제조하기 쉬운 로드를 위해, 상기 곡선부(49)는 원의 평면 호 형태이고, 곡률반경(Rc16)을 가지며, 상기 곡률반경(Rc16)에 대한 상기 직경(Ds16)의 비율은 1 미만이다.

Description

로드와 액상 페인트 흡입 조립체 및 해당 로드의 제조 방법{Rod and liquid paint suction assembly and method of manufacturing such a rod}
본 발명은 액상 페인트 흡입 로드(liquid paint suction rod), 해당 로드를 포함하는 액상 페인트 흡입 조립체(liquid paint suction assembly) 및 해당 로드의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 액상 페인트 분무기(sprayers)에 관한 것이다.
공지된 액상 페인트 분무기는, 공압 펌프(pneumatic pump)에 의해 액상 페인트가 공급된 스프레이 건(spray gun)을 포함한다. 그에 따라, 일반적으로 충분한 길이의, 예컨대 수 미터에서 수십 미터의 플렉서블 튜브(flexible tube)가 제공되어, 조작자(operator)가 페인트 건(paint gun)을 손쉽게 조작할 수 있고, 이로써 펌프가 트롤리(trolley)에, 혹은 벽 또는 빔(beam)과 같이 지면에 영구적으로 체결된 지지대에 장착된 채로 움직이지 않을 수 있다. 펌프는 흡입 로드를 이용하여 페인트 통(bucket) 또는 액상 페인트 탱크(tank)에 담긴 액상 페인트를 끌어낸다. 상기 펌프로부터 업 스트림(upstream)으로, 흡입 로드는 펌프에 유체가 흐를 수 있도록 연결되고(fluidly connected), 펌프의 작동으로 상기 페인트를 흡입하기 위해 페인트 통 안에 잠긴 자유단(free end)을 갖는다. 보다 구체적으로, 펌프는 표준 직선형 금속 커플러(standard rectilinear metal coupler)가 장착되고 아래를 향한 흡입구(suction inlet)를 포함한다. 흡입 로드에 속하는 플렉서블 중간튜브(intermediate tube)가 이 금속 커플러에 연결된다. 플렉서블 튜브의 타단에서, 흡입 로드는, 액상 페인트 통 안에 부분적으로 잠기고 절곡된(bent) 금속 튜브를 포함한다.
그러나, 표준 커플러의 수직 방향(vertical orientation)은, 펌프의 높이를 고려할 때 여전히 만족스럽지 않고, 이는 플렉서블 중간 튜브에 강한 절곡(bending)을 가하는 결과로 이어질 수 있다. 표준 직선형 커플러 대신에, L 형태로 절곡된 표준 커플러를 제공하는 것도 가능하다. 그러나, 이와 같이 L 형태로 절곡된 커플러의 구현은 상당한 수두 손실(head loss)을 초래하고, 이는 페인트의 펌핑에 매우 불리하며, 그 결과 더 높은 동력의 펌프가 요구된다.
따라서, 본 발명의 목표 중 하나는, 이러한 단점들에 대처하여 새로운 흡입 로드로서, 중간 튜브에 지나치게 큰 곡률(curvature)을 가하는 것을 피하고, 흡입 로드를 통과하는 페인트의 수두 손실을 감소시키며, 제조하기 쉬운 흡입 로드를 제시하는 것이다.
본 발명은, 액상 페인트 흡입 펌프에 연결되도록 설계된 액상 페인트 흡입 로드에 관한 것으로서, 상기 액상 페인트 흡입 로드는,
- 흡입 단부(suction end) 및 업 스트림 엘보우(upstream elbow)를 포함하는 강성 업 스트림 튜브(rigid upstream tube)로서, 상기 흡입 단부는 로드를 통해 액상 페인트를 흡입하기 위하여 액상 페인트 안에 잠기도록 설계된 것인, 강성 업 스트림 튜브;
- 플렉서블 중간 튜브; 및
- 강성 다운 스트림 튜브(rigid downstream tube);를 포함하고,
상기 강성 다운 스트림 튜브는,
○ 펌프에 유체가 흐를 수 있게 연결되도록 설계된 연결 단부(connecting end);
○ 수용 단부(receiving end)로서, 중간 튜브에 의해 업 스트림 튜브가 수용 단부에 유체가 흐르도록 연결되는 수용 단부; 및
○ 수용 단부와 연결 단부 사이의 다운 스트림 엘보우(downstream elbow);를 포함하고,
상기 다운 스트림 튜브는, 액상 페인트를 위한 일련의 횡방향 통로 섹션(transverse passage sections)의 범위를, 수용 단부에서부터 연결 단부까지 한정(delimit)하고, 각 통로 섹션은 통로 섹션 중심(passage section center)을 정의하며, 통로 섹션 중심들의 집합(union)은 다운 스트림 튜브의 궤적(trajectory)을 이루고, 다운 스트림 엘보우는 궤적의 곡선부를 따라 연장되며, 이를 따라서 통로 섹션들은 실질적으로 원반형이며 바람직하게는 일정한 직경을 가진다.
본 발명에 따르면, 궤적의 곡선부는 원의 평면 호(planar arc of circle)의 형태로서, 곡률반경(curve radius)을 갖고, 곡률반경에 대한 직경의 비율이 1 미만이다.
본 발명의 기본이 되는 취지 중 하나는, 과도한 수두 손실 발생을 피하기 위하여, 다운 스트림 튜브의 가이드(guide) 하에 액상 페인트가 수용 단부에서부터 연결 단부까지 점진적인 곡선으로 순환하도록 제공하는 것이다. 실제로, 다운 스트림 튜브 궤적의 점진적인 곡선은, 일반적으로 유동성이 썩 좋지는 않은, 예컨대 고점도(high viscosity)인 액상 페인트의 우수한 순환을 촉진한다. “궤적(trajectory)”이라는 표현은 다운 스트림 튜브의 기하학적 곡선을 가리키며, 때에 따라서는 “중성 섬유(neutral fiber)”라는 표현으로 지칭된다. 다운 스트림 튜브의 곡선 덕분에, 수용 단부에 있는 궤적의 부분은 유리하게는 수평 방향(horizontal orientation)을 가지거나, 혹은 적어도 수직 방향에 대해 기울었으며, 이로써 그에 연결된 플렉서블 중간 튜브의 과도한 절곡을 방지한다. 나아가, 다운 스트림 튜브는 유리하게는 업 스트림 튜브와 유사한 제조 방법에 의해, 예컨대 다운 스트림 엘보우 및 업 스트림 엘보우를 각 달성하기 위하여 미가공(raw) 직선 튜브를 절곡하는 것을 포함하는 제조 방법에 의해 달성될 수 있기 때문에, 제조하기가 쉽다.
기술적으로 허용되는 모든 조합에 따른, 본 발명의 다른 선택적인 그리고 유리한 특징들은, 하기에 정의되어 있다:
- 곡률반경에 대한 직경의 비율은 0.55와 0.70 사이이고, 바람직하게는 0.625와 같다.
- 직경은 20 mm와 30 mm 사이이고, 바람직하게는 25 mm와 같으며; 곡률반경은 31 mm와 50 mm 사이이고, 바람직하게는 40 mm와 같다.
- 궤적의 곡선부는 중심각(center angle)의 값을 85°와 95° 사이로 정의하고, 중심각의 값은 바람직하게는 90°와 같으며, 이로써 수용 단부의 통로 섹션은 연결 단부의 통로 섹션과 수직이 된다.
- 로드는 다운 스트림 튜브를 펌프에 단단히 부착하기 위해 연결 너트(connecting nut)를 더 포함하고, 연결 너트는 연결 단부에 장착되어, 궤적 주위의 다운 스트림 튜브에 대해 자유롭게 피봇(pivoting)하며, 연결 너트는 적어도 하나의 러그(lug)를 포함하고 이 러그에 의해 연결 너트의 조임(tightening)이 이루어질 수 있다.
- 로드는 연결 단부에 형성된 외측 방사형 숄더(outer radial shoulder)를 포함하고, 이 숄더는, 로드가 펌프에 연결되었을 때, 펌프에 속하는 보완 연결 시트(complementary connecting seat)를 지탱(bear)함으로써 수용될 수 있도록 설계된 원추형 표면(conical surface)을 형성하며, 이 원추형 표면은 궤적을 중심으로 하고, 수용 단부에서 멀어지는 다운 스트림 방향으로 궤적을 따라 수렴(converge)한다.
- 업 스트림 튜브 및 다운 스트림 튜브는 금속으로, 바람직하게는 스테인리스강(stainless steel)으로 만들어지고, 중간 튜브는 플렉서블한 재료로, 바람직하게는 탄성중합체(elastomer)로 만들어진다.
- 로드는, 흡입 단부에 의해 지탱되는 액상 페인트 필터링 여과기(filtering strainer)를 더 포함한다.
본 발명은 또한 액상 페인트 분무기를 위한 액상 페인트 흡입 조립체에 관한 것으로서, 흡입 조립체는, 전술한 로드; 및 로드에 의해 액상 페인트를 흡입하기 위하여 로드의 연결 단부에 유체가 흐르도록 연결된 펌프;를 포함한다.
본 발명은 또한 전술한 로드 또는 전술한 흡입 조립체의 제조 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:
- 업 스트림 튜브를 제공 또는 제조하는 단계;
- 중간 튜브를 제공 또는 제조하는 단계;
- 미가공 직선 튜브로부터 다운 스트림 튜브를 제조하는 단계로서, 다운 스트림 튜브의 다운 스트림 엘보우를 곡률반경에 의해 형성하기 위해 미가공 직선 튜브를 절곡하는 단계를 포함하고, 이로써 곡률반경에 대한 직경의 비율이 1 미만인, 다운 스트림 튜브를 제조하는 단계; 및
- 업 스트림 튜브, 중간 튜브 및 다운 스트림 튜브를 조립하는 단계.
다음의 개시는 본 발명의 실시예들에 관한 것으로서, 비제한적으로 제공되는 것이며, 첨부된 도면을 참조한다. 도면에서:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 로드의 일정한 비율에 의한(to scale) 부분 측면도이다.
도 2는 도 1의 흡입 캠(suction cam)의 일정한 비율에 의한 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른, 도 1의 흡입 로드를 포함한 액상 페인트 흡입 조립체의 일정한 비율에 의한 부분 사시도이다.
도 4는 도 3의 흡입 조립체의 일정한 비율에 의한 부분 종단면도이다.
도 1 및 도 4는, 로드(1) 및 흡입 펌프(3)를 포함하는 액상 페인트 흡입 조립체를 나타내며, 흡입 펌프(3)는 도 3 및 도 4에 부분적으로 나타나 있다. 흡입 조립체는 액상 페인트 분무기의 일부를 구성하고, 흡입 펌프(3)에 의해 공급된 페인트 건(도시되지 않음)을 더 포함한다. 펌프(3)는, 예컨대 1과 6 바(bar) 사이의 압력으로 펌프(3)에 압축 공기를 공급하는, 바람직하게는 공압식 모터(pneumatic motor, 도시되지 않음)에 의해 작동된다. 그 결과 펌프(3)는, 모터에 의해 제공된 압축 공기의 공급 덕분에, 유리하게는 100과 450 바 사이의 압력을 전달한다. 변형으로서, 응용하기에 따라, 펌프(3)가 100 바 미만의 압력, 또는 20 바 미만의 압력을 전달하는 것도 가능하다.
페인트 건은 펌프(3)의 배출구(outlet)에 유체가 흐르도록 연결된다. 즉 펌프로부터 다운 스트림으로 연결되고, 응용하기에 따라 10 m와 50 m(미터) 사이의 길이를 가지는 플렉서블 튜브에 의해 연결된다. 그에 따라, 펌프(3)는 상기 플렉서블 튜브에 의해, 건을 공급하기 위해, 액상 펌프를 해제(discharge)한다.
페인트 분무기는 다양한 응용으로 사용될 수 있으며, 예를 들어 작업장에서의 이용으로서, 해상 운송수단에 페인트를 도포하거나, 빌딩에 외부 코팅(outer coating)을 바르거나, 또는 천장에 페인트를 도포하는데 사용될 수 있다. 이 경우, 흡입 조립체는 유리하게는 트롤리, 또는 기타 다른 이동식 지지대(moving support)에 장착된다. 대안적으로, 페인트 분무기는 플랜트(plant)에서 사용될 수도 있다. 이 경우, 흡입 조립체는 트롤리, 기타 다른 이동식 지지대, 또는 벽이나 빔 등의 고정식 지지대(stationary support)에 장착될 수 있다.
로드(1)는 펌프(3)의 주입 단부(inlet end, 4)에 유체가 흐르도록 연결된 연결 단부(6)를 포함하며, 즉 로드(1)는 펌프(3)로부터 업 스트림으로 장착된다.
로드(1)는 연결 단부(6)의 반대쪽에 흡입 단부(8)를 포함하고, 이 흡입 단부(8)에 의해 로드(1)는 통(bucket)이나 탱크(tank)와 같은 액상 페인트 저장고(reserve)로부터 오는 액상 페인트를 흡입한다. 이 응용의 기능으로서, 액상 페인트 저장고는 통으로, 예컨대 20 L(리터)의 페인트 통이거나, 또는 탱크로, 예컨대 100 L(리터)의 페인트 탱크로 제공될 수 있다.
흡입 단부(8)는 저장고의 액상 페인트 내에 잠기고, 이로써 페인트가 펌프(3)의 작동 하에 로드(1)를 통하여 흡입될 수 있다. 페인트는 흡입 단부(8)에서부터 연결 단부(6)까지 순환하고, 펌프(3)에 도달한다. 바람직하게 로드(1)는, 흡입 단부(8)에 의해 지탱되는 액상 페인트 필터링 여과기 또는 스크린(screen, 10)을 포함한다. 그 결과, 여과기(10)는 액상 페인트가 로드(1)에 들어가기 전에 비정밀(coarse) 필터링을 수행하고, 이로써 로드(1)가 과도하게 더러워지는 것을 막을 수 있다.
본 발명에 있어서, 업 스트림(100) 방향 및 다운 스트림(101) 방향은, 흡입 조립체가 작업 동작을 하는 동안의, 즉 펌프(3)에 의해 분출되고 로드(1)를 통해 흡입된 페인트가 건에 의해 분사될 때의, 액상 페인트의 순환 방향에 대응하여 정의된다. 특히, 흡입 단부(8)는 연결 단부(6)에 대해 업 스트림(100) 방향에 있고, 연결 단부(6)는 흡입 단부(8)에 대해 다운 스트림(101) 방향에 있다.
흡입 로드(1)는, 업 스트림 튜브(12); 중간 튜브(14); 및 다운 스트림 튜브(16);를 포함하고, 흡입 단부(8)에서 연결 단부(6)까지 페인트를 위한 연속적인 덕트(duct)를 형성하기 위해, 이 튜브들은 업 스트림(100)에서 다운 스트림(101)까지 위 순서대로 잇따라서 유체가 흐르드록 연결된다. 흡입 단부(8)는 업 스트림 튜브(12)의 자유 업 스트림 단(free upstream end)에 의해 형성된다. 연결 단부(6)는 다운 스트림 튜브(16)의 자유 다운 스트림 단(free downstream end)에 의해 형성된다.
업 스트림 튜브(12) 및 다운 스트림 튜브(16)는 강성으로서, 즉 중간 튜브(14)보다 강성이고, 중간 튜브(14)는 이들과는 반대로 플렉서블하다. 그에 따라, 예컨대 업 스트림 튜브(12) 및 다운 스트림 튜브(16)는 금속으로, 예컨대 스테인리스 강으로 만들어지고, 사용자의 손에 의해 변형되지 않도록 설계된다. 반대로, 플렉서블하기 위하여, 중간 튜브(14)는 플렉서블한 재료에 의해, 특히 탄성중합체로서 예컨대 고무에 의해 만들어지고, 이 플렉서블한 재료는 사용 중에 정원용 살수 호스처럼 가역적으로 구부러지도록 설계된다. 로드(1)는 바람직하게는 튜브들(12, 16)을 전기적으로 커플링(coupling)하는, 예컨대 전선과 같은 플렉서블한 전기 전도체를 포함하고, 이로써 액상 페인트의 가연성(flammability)과 관련된 모든 위험을 피할 수 있다.
도면들에서, 단순화를 위해 튜브(14)는 절단된(cut) 상태로 나타나는데, 이는 튜브(14)가 바람직하게는 1 m에서 2 m 사이의 길이를 갖기 때문이다.
흡입 단부(8)에서, 업 스트림 튜브(12)는, 바람직하게는 직선인 부품(21); “업 스트림 엘보우”라고 지칭되는 엘보우(22); 바람직하게는 직선이고 상기 부품(21)에 수직인 부품(23); 및 “매개 단부(transmission end)”라고 지칭되고 중간 튜브(14)의 업 스트림 단부(31) 안에 피팅(fit)되며 페인트로부터 밀봉된(sealed) 다운 스트림 단부(24);를 연속적으로 포함한다. 위 피팅은 유리하게는 외부 그립 링(external gripping ring, 25)에 의해 이루어진다. 그 결과, 업 스트림 튜브(12)는 중간 튜브(14)에 그들 각각의 단부(24, 31)에 의하여 유체가 흐르도록 연결된다. 사용 중에, 흡입 단부(8)가 액상 페인트 안에 잠기면, 부품(21)은 바람직하게는 수직으로 배향되거나, 또는 수직에 대해 약간 기울어지고, 한편 부품(23)은 수평으로 배향되거나, 또는 수평에 대해 약간 기울어진다. 로드(1)는 그 후 유리하게는 부품(23)에 의하여 통 또는 페인트 탱크의 엣지(edge) 위에서 놓여질(rest) 수 있고, 한편 부품(21)은 통 또는 탱크의 하부 쪽으로 잠기며(submerged), 이로써 흡입 단부(8)는 상기 하부에 가깝게 또는 인접하게 된다. 엘보우(22)는 유리하게는 원의 호 형태를 갖고, 그 곡률반경은 로드(1) 내의 페인트의 순환과 관련된 수두 손실을 최소화하기에 충분히 크다.
업 스트림 튜브(12)는 바람직하게는 그 전체의 길이에 걸쳐 환형(annular)의 단면을 갖는다. 그 결과, 업 스트림 튜브(12)(특히 그 내벽은 액상 페인트를 가이드함)는 실질적으로 원반형이고 일정한 직경(Ds12)을 갖는, 액상 페인트를 위한 일련의 횡방향 통로 섹션들의 범위를, 흡입 단부(8)에서 다운 스트림 단부(24)까지 한정한다. 튜브(12)의 각 통로 섹션은, 통로 섹션 중심을 정의하고, 이 통로 섹션 중심은 해당 통로 섹션의 원반 형태의 중심이다. 통로 섹션 중심들의 집합은, 도 1에서 혼합선(mixed line)에 의해 나타나는 튜브(12)의 궤적(T12)을 이룬다. 튜브(12)의 부품들(21, 23)은 궤적(T12)의 각 직선부들을 따라 연장된다. 엘보우(22)는 궤적(T12)의 곡선부를 따라 연장된다. 도 1의 평면에서, 궤적(T12)은 유리하게는 평평하다(plainer). 직경(Ds12)은 때에 따라서 튜브(12)의 “내부 직경(inner diameter)”이라고 지칭된다.
업 스트림 튜브(12)에 있어서, 궤적(T12)의 곡선부는, 도 1의 평면에서, 유리하게는 원의 평면 호 형태이고 곡률반경(Rc12)을 가지며, 곡률반경(Rc12)에 대한 직경(Ds12)의 비율은 1 미만이거나, 또는 심지어 0.5 미만이다. 그 결과, 튜브(12) 내에서 액상 페인트가 순환하는 동안 수두 손실이 최소화된다.
바람직하게는, 궤적(T12)의 곡선부는 중심각(θ12)을 90°C로, 그렇지 않다면 유리하게는 85°와 95° 사이의 값으로 정의한다. 중심각(θ12)의 값이 90°와 같을 때, 흡입 단부(8)에 의해 형성된 통로 섹션은 다운 스트림 단부(24)에 의해 형성된 통로 섹션에 수직이다. 다시 말해서, 궤적(T12)의 두 직선부들은 서로 수직이다.
바람직하게는, 중간 튜브(14)는 그 전체의 길이에 걸쳐 환형의 단면을 갖는다. 튜브(14)는 그 결과, 실질적으로 원반형이고 직경(Ds14)을 갖는 일련의 횡방향 통로 섹션들의 범위를 한정하며, 이 직경(Ds14)은 직경(Ds12)과 비슷하거나, 또는 동일하다. 튜브(14)의 각 통로 섹션은 통로 섹션 중심을 정의하고, 이 통로 섹션 중심은 해당 통로 섹션의 원반 형태의 중심이다. 통로 섹션 중심들의 집합은, 도 1에서 혼합선에 의해 나타나는 튜브(14)의 궤적(T14)을 이룬다. 튜브들(12, 14)은 바람직하게는 몰딩되거나 조립되어, 궤적(T14)이 궤적(T12)을 연장하도록 한다. 직경(Ds14)은 때에 따라서 튜브(14)의 “내부 직경”이라고 지칭된다.
연결 단부(6)에서, 다운 스트림 튜브(16)는, 바람직하게는 직선인 부품(41); “다운 스트림 엘보우”라고 지칭되는 엘보우(42); 바람직하게는 직선이고 상기 부품(41)에 수직인 부품(43); 및 “수용 단부(reception end)”라고 지칭되고 중간 튜브(14)의 다운 스트림 단부(32) 안에 피팅되며 페인트로부터 밀봉된 업 스트림 단부(44);를 연속적으로 포함한다. 위 피팅은 유리하게는 외부 그립 링(26)에 의해 유지된다. 그 결과, 다운 스트림 튜브(16)는 중간 튜브(14)에 그들 각각의 단부(44, 32)에 의해 유체가 흐르도록 연결된다. 사용 중에, 연결 단부(6)가 펌프(3)에 연결되면, 부품(41)은 바람직하게는 수직으로 배향되거나, 또는 수직에 대해 약간 기울어지고, 부품(43)은 수평으로 배향되거나, 또는 수평에 대해 약간 기울어진다. 튜브(14)는 그 후 그 단부(32)의 부근에 수평으로 배향되고, 이로써 펌프 아래의 가용 공간의 높이가 작거나, 페인트 통 또는 탱크의 엣지가 펌프(3)의 하부에 대해 특별히 높을 경우에, 튜브에 지나치게 강한 절곡을 가하는 것을 방지한다.
바람직하게는, 도 4에 나타나 있듯이 단부(44)에 있어서, 각 튜브(12, 16)는, 중간 튜브(14)와의 피팅의 신뢰성을 향상시키기 위하여, 그 각각의 단부(24 또는 44)에 외측 방사형 립들(outer radial ribs)을 포함한다. 바람직하게는, 도 4에 나타나 있듯이 단부(44)에 있어서, 각 튜브(12, 16)는 그 각각의 단부(24 또는 44)에, 해당 단부(31 또는 32)에 의해 축방향으로 지탱되는 외측 숄더를 포함하고, 이로써 피팅이 되었을 때 중간 튜브(14)가 각 튜브(12, 16) 상에 정확한 축방향으로 배치되는 것이 보장된다.
엘보우(42)는 유리하게는 원의 호 형태를 갖고, 그 곡률반경은 로드(1) 내의 페인트의 순환과 관련된 수두 손실을 최소화하기에 충분히 크다.
다운 스트림 튜브(16)는 바람직하게는 그 전체의 길이에 걸쳐 환형의 단면을 갖는다. 다운 스트림 튜브(16)(특히 그 내벽은 액상 페인트를 가이드함)는 그 결과 실질적으로 원반형인, 액상 페인트를 위한 일련의 횡방향 통로 섹션들(S16)의 범위를, 단부(44)에서 연결 단부(6)까지 한정한다. 튜브(16)의 각 통로 섹션은 통로 섹션 중심(C16)을 정의하고, 이 통로 섹션 중심은 해당 통로 섹션의 원반 형태의 중심이다. 통로 섹션 중심들의 집합은, 특히 도 4의 혼합선에 의해 나타나는 튜브(16)의 궤적(T16)을 이룬다. 도 4에 나타나 있듯이, 튜브(16)의 부품들(41, 43)은 궤적(T16)의 각 직선부들을 따라 연장된다. 엘보우(42)는 궤적(T16)의 곡선부(49)를 따라 연장된다. 적어도 부품(49)에 있어서, 그리고 바람직하게는 궤적(T16) 전체의 길이에 있어서, 섹션들(S16)은 실질적으로 원반형이고 일정한 직경(Ds16)을 갖는다. 도 4 의 평면에서, 궤적(T16)은 유리하게는 평평하다(plainer). 직경(Ds16)은 때에 따라서 튜브(16)의 “내부 직경”이라고 지칭된다.
통로 섹션들(S16) 중의 하나, 직경(Ds16), 이 통로 섹션(S16)의 중심(C16)을 식별하기 위하여, 도 4에는 튜브(16)의 단면도 A-A가 나타난다.
본 발명에 있어서, “실질적으로 원반형”이라는 표현은, 해당 통로 섹션이 정확히 원반형이거나 약간 납작해진 원반형, 즉 타원형(elliptical type)인 것과, 약간의 변형이 된, 예컨대 난형(ovoid)인 것을 모두 뜻한다. 통로 섹션은 궤적(T16)의 곡선부(49)에 위치할 경우 특히 정확한 원반형이 아닐 수 있다. 이 경우, 직경(Ds16)은 통로 섹션의 가장 큰 직경을 가리킨다.
다운 스트림 튜브(16)에 있어서, 궤적(T16)의 곡선부(49)는, 도 4의 평면에서, 유리하게는 원의 평면 호 형태이고, 곡률반경(Rc16)을 갖는다. 본 예시에서, 곡률반경(Rc16)에 대한 직경(Ds16)의 비율은 0.625와 같고, 직경(Ds16)은 25 mm(밀리미터)와 같으며, 곡률반경(Rc16)은 40 mm와 같다. 바람직하게는, 직경(Ds16)은 20과 30 mm 사이로, 곡률반경(Rc16)은 31과 50 mm 사이로 제공된다. 바람직하게는, 곡률반경(Rc16)에 대한 직경(Ds16)의 비율은 0.55와 0.70 사이이다. 보다 일반적으로, 곡률반경(Rc16)에 대한 직경(Ds16)의 비율은 적어도 1 미만이며, 즉 (Ds16/Rc16) < 1 이다. 그 결과, 전술하였듯이, 튜브(16) 내에서 액상 페인트가 순환하는 동안 수두 손실이 최소화된다.
바람직하게는, 궤적(T16)의 곡선부(49)는 중심각(θ16)을 90°C로, 그렇지 않다면 유리하게는 85°와 95° 사이의 값으로 정의한다. 중심각(θ16)의 값이 90°와 같을 때, 단부(44)에 의해 형성된 통로 섹션(S16)은 단부(6)에 의해 형성된 통로 섹션(S16)에 수직이다. 다시 말해서, 궤적(T16)의 두 직선부들은 그러한 경우 서로 수직이다.
튜브들(14, 16)은 바람직하게는 몰딩되고 조립되어 궤적(T16)이 궤적(T14)을 연장할 수 있도록 한다.
바람직하게는, 직경(Ds12)과 직경(Ds16)은 서로 같고, 바람직하게는 직경(Ds14)과, 적어도 거의, 같다. 바람직하게는, 튜브들(12, 16)은 동일한 미가공 튜브로부터 제조되고, 이 미가공 튜브를 가지고 제작하여 튜브들(12, 16)을 형성한다.
바람직하게는, 도 4에 나타나 있듯이, 흡입 로드(1)는 연결 단부(6)에 형성된 외측 방사형 숄더(51)를 포함한다. 외측 방사형 숄더(51)는 원추형 표면(52)을 갖는다. 원추형 표면(52)은, 연결 단부(6)의 정점에 위치한 궤적(T16)의 직선부를 중심으로 하고 그와 동축(coaxial)이다. 원추형 표면(52)은 궤적(T16)의 다운 스트림 방향을 따라, 즉 펌프(3)를 향하여 수렴한다.
도 4의 경우와 같이, 흡입 로드(1)가 흡입 펌프(3)에 연결되었을 때, 원추형 표면(52)은 펌프(3)의 연결 시트(61)를 지탱함으로써 수용되도록 설계되었고, 이 연결 시트(61)는 이 원추형 표면(52)과 상호보완적이다. 바람직하게는, 단부(4)에서, 시트(61)는 환형의 섹션을 가진 튜브형(tubular shape)이고, 그 직경은 튜브(16)의 직경보다 크다. 그에 따라, 원추형 표면(52)은, 튜브(16)를 자동적으로 펌프(3)의 주입 단부(4)의 중심에 맞추기 위해, 환형 시트(61)를 지탱한다. 시트(61)에 대한 원추형 표면(52)의 접촉은, 원추형 표면(52)의 전체 둘레에 걸쳐 이루어지고, 이로써, 시트(61)에 대한 원추형 표면(52)의 축방향 그립(axial gripping)에 의하여, 액상 페인트에 대한 밀봉이 이 연결을 위해 제공된다.
바람직하게, 연결 시트(61)는 원추형 표면(52)과 상호보완적인 원추 형태를 갖기 위해 그 내부가 경사져있다(beveled).
이 축방향 그립을 보장하고, 그에 따라 튜브(16)를 펌프(3)에 유체가 흐르도록 연결하여 펌프(3)의 단부(4)에 대해 튜브(16)가 보다 고정되도록 하기 위해, 로드(1)는 유리하게는 연결 너트(71)를 포함한다. 연결 너트(71)는 튜브(16)의 단부(6)에 장착되고, 궤적(T16)의 직선부 주위의 튜브(16)에 대해 자유롭게 피봇한다. 너트(71)는 숄더(51)에 축방향으로 인접한 내부 숄더(72)를 포함하고, 이에 따라 너트(71)가 다운 스트림 방향으로 잡아당겨지더라도 너트는 튜브(16)로부터 제거될 수 없다. 나아가, 너트(71)는 그 내부 숄더(72)를 통하여 숄더(51)를 축방향으로 지탱함에 따라, 그립력(gripping force)를 다운 스트림 방향으로 가할 수 있다.
너트(71)는, 숄더(72)로부터 다운 스트림으로 연장된 내부 나사(inner thread, 73)를 포함한다. 그에 따라 너트(71)는, 도 4에서, 위를 향하는 일반적인 스커트(skirt) 형태를 가진다. 단부(4)는, 시트(61)로부터 다운 스트림의 방향으로, 내부 나사(73)와 상호보완적인 외부 나사(outer thread, 63)를 지탱한다. 그에 따라, 너트(71)는 내부 나사(73)를 외부 나사(63)와 조임으로써 단부(4)에 고정될 수 있고, 이 나사 고정에 의하여 원추형 표면(52)의 시트(61)에 대한 접촉 배열 및 축방향 그립이 이루어진다.
특히 유리하게는, 너트(71)는 두 개의 러그들(74)을 포함하고, 두 러그들은 각각 외측 방사형 돌출부(outer radial protrusion)을 형성한다. 이 러그들은 너트(71)의 둘레 위로 고르게 분포된다. 이 러그들(74)은 너트(71)를 도구들 없이 조이고 풀 수 있도록 한다. 실제로, 액상 페인트 분무기를 사용하는 조작자는 그러한 도구들을 반드시 갖춰야 할 필요가 없으며, 한편 청소, 로드 교체, 막힘 제거(unclogging), 또는 색깔 교체를 위해, 로드(1)를 펌프(3)로부터 제거해야 할 수 있다. 특히, 너트(71)가 조여지고 뜻하지 않게 페인트로 막힌 경우, 러그들(74)을 말렛(mallet)으로 쳐서 너트를 풀 수 있고, 한편 이 너트가 육각 너트였다면 풀기가 훨씬 어려웠을 것이다.
변형으로서, 너트(71)는 두 개가 아닌 다수의 러그들(74)을 포함한다.
너트(71)는 예컨대 한 개의 러그(74)를 포함하면서 상기에 나타난 장점들, 즉 도구들 없이 너트(71)를 조이고 푸는 것을 가능하게 하는 장점을 가질 수 있다. 특히, 너트(71)가 조여지고 뜻하지 않게 페인트로 막힌 경우, 러그들(74)을 말렛으로 쳐서 너트를 풀 수 있고, 한편 이 너트가 다른 너트였다면 풀기가 훨씬 어려웠을 것이다.
상기에 정의된 흡입 로드(1) 및 흡입 조립체는 바람직하게는 하기에 정의된 제조 방법에 의해 제조된다.
이 제조 방법에서, 업 스트림 튜브(12) 및 다운 스트림 튜브(16)의 제조 단계들이 수행된다.
이 두 튜브들(12, 16)을 제조하기 위하여, 유리하게는 하나의 같은 미가공 직선 튜브를 가지고 시작하거나, 혹은 각각 동일한 두 개의 미가공 튜브들을 가지고 시작하며, 그 통로 섹션의 직경은 직경(Ds12) 및 직경(Ds16)과 같고, 그 결과 상호간에도 같다. 각 튜브들(12, 16)에 있어서, 해당 튜브(12 또는 16)의 작용(function)으로 곡률반경(Rc12 또는 Rc16)을 가하기 위해, 업 스트림 엘보우(22) 및 다운 스트림 엘보우(42)는 직선 튜브를 절곡함으로써 만들어지고, 상기 곡률반경(Rc12 또는 Rc16)은, (Ds12/Rc12)<1 및 (Ds16/Rc16)<1 임을 입증하기 위해, 통로 섹션 직경, 혹은 Ds12 또는 Ds16에 대하여 충분히 크다.
따라서, 두 튜브들(12, 16)이 유사한 절곡 공정에 의해, 바람직하게는 같은 미가공 형상(raw profiles)으로부터 달성될 수 있기 때문에, 로드(1)를 제조하는 것이 특히 쉽다.
변형으로서, 업 스트림 튜브(12)는 제조되지 않고 공급될 수 있다. 변형으로서, 업 스트림 튜브(12)는 튜브(16)를 제조하기 위해 사용된 것과 다른 미가공 부품에 의해 제조된다. 변형으로서, 중간 튜브(14)는 공급되지 않고 제조될 수 있다.
제조 방법은 또한 튜브(12)에 여과기(10)를 추가하는 단계를 포함한다. 제조 방법은 또한 튜브(16)에 숄더(51)를 형성하거나 추가하는 단계를 포함한다.
전술했듯이, 튜브들(12, 14, 16)이 달성되고 나면, 제조 방법은 상기 튜브들(12, 14, 16)을 함께 조립하는 단계, 바람직하게는 피팅에 의해 조립하는 단계를 포함한다.
상기 실시예 또는 변형에 개시된 모든 특징은, 기술적으로 가능한 한, 상기에 개시된 다른 실시예들 또는 변형들에서도 구현될 수 있다.

Claims (13)

  1. 액상 페인트 흡입 로드(1)로서,
    상기 액상 페인트 흡입 로드(1)는 액상 페인트 흡입 펌프(3)에 연결되도록 설계되고,
    - 흡입 단부(8) 및 업 스트림 엘보우(22)를 포함하는 강성 업 스트림 튜브(12)로서, 상기 흡입 단부(8)는 상기 로드(1)를 통해 액상 페인트를 흡입하기 위하여 액상 페인트 안에 잠기도록 설계된 것인, 강성 업 스트림 튜브(12);
    - 플렉서블 중간 튜브(14); 및
    - 강성 다운 스트림 튜브(16);를 포함하며,
    상기 강성 다운 스트림 튜브(16)는,
    ○ 상기 펌프(3)에 유체가 흐를 수 있게 연결되도록 설계된 연결 단부(6);
    ○ 수용 단부(44)로서, 상기 중간 튜브(14)에 의해 상기 업 스트림 튜브(12)가 상기 수용 단부(44)에 유체가 흐르도록 연결되는 수용 단부(44); 및
    ○ 상기 수용 단부(44)와 상기 연결 단부(6) 사이의 다운 스트림 엘보우(42);를 포함하고,
    상기 다운 스트림 튜브(16)는, 액상 페인트를 위한 일련의 횡방향 통로 섹션들(S16)의 범위를, 상기 수용 단부(44)에서 상기 연결 단부(6)까지 한정하고, 상기 각 통로 섹션(S16)은 통로 섹션(S16) 중심(C16)을 정의하며, 상기 통로 섹션(S16) 중심들(C16)의 집합은 상기 다운 스트림 튜브(16)의 궤적(T16)을 이루고, 상기 다운 스트림 엘보우(42)는 상기 궤적(T16)의 곡선부(49)를 따라 연장되며, 이를 따라서 상기 통로 섹션들(S16)은 실질적으로 원반형이며 직경(Ds16)을 갖고,
    상기 궤적(T16)의 상기 곡선부(49)는 원의 평면 호의 형태로서, 곡률반경(Rc16)을 갖고, 상기 곡률반경(Rc16)에 대한 상기 직경(Ds16)의 비율이 1 미만인 것을 특징으로 하는, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통로 섹션들(S16)의 상기 직경(Ds16)은 일정한, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 곡률반경(Rc16)에 대한 상기 직경(Ds16)의 비율은 0.55와 0.70 사이인, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 직경(Ds16)은 20 mm와 30 mm 사이이고;
    - 상기 곡률반경(Rc16)은 31 mm와 50 mm 사이인, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 궤적(T16)의 상기 곡선부(49)는, 중심각(θ16)을 85°와 95° 사이의 값으로 정의하는, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중심각(θ16)의 값은 90°와 같고, 이로써 상기 수용 단부(44)의 상기 통로 섹션(S16)은 상기 연결 단부(6)의 상기 통로 섹션(S16)에 수직인, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로드(1)는, 상기 다운 스트림 튜브(16)를 상기 펌프(3)에 단단히 부착하기 위해 연결 너트(71)를 더 포함하고,
    상기 연결 너트(71)는 상기 연결 단부(6)에 장착되어, 상기 궤적(T16) 주위의 상기 다운 스트림 튜브(16)에 대해 자유롭게 피봇하며,
    상기 연결 너트(71)는 적어도 하나의 러그(74)를 포함하고, 상기 러그(74)에 의해 상기 연결 너트(71)의 조임이 이루어질 수 있는, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로드(1)는 상기 연결 단부(6)에 형성된 외측 방사형 숄더(51)를 포함하고,
    상기 숄더(51)는, 상기 로드(1)가 상기 펌프(3)에 연결되었을 때, 상기 펌프(3)에 속하는 보완 연결 시트(61)를 지탱함으로써 수용될 수 있도록 설계된 원추형 표면(52)을 형성하고,
    상기 원추형 표면(52)은 상기 궤적(T16)을 중심으로 하고, 상기 수용 단부(44)에서 멀어지는 다운 스트림 방향(101)으로 상기 궤적(T16)을 따라 수렴하는, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 업 스트림 튜브(12) 및 상기 다운 스트림 튜브(16)는 금속으로, 바람직하게는 스테인리스강으로 만들어지고,
    상기 중간 튜브(14)는 플렉서블한 재료로, 바람직하게는 탄성중합체로 만들어지는, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 업 스트림 튜브(12) 및 상기 다운 스트림 튜브(16)는 스테인리스강으로 만들어지고, 상기 중간 튜브(14)는 탄성중합체로 만들어지는, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로드(1)는 상기 흡입 단부(8)에 의해 지탱되는 액상 페인트 필터링 여과기(10)를 더 포함하는, 액상 페인트 흡입 로드(1).
  12. 액상 페인트 분무기를 위한 액상 페인트 흡입 조립체로서,
    상기 흡입 조립체는, 제1항 또는 제2항에 따른 로드(1); 및 펌프(3);를 포함하며,
    상기 펌프(3)는,
    상기 로드(1)에 의해 액상 페인트를 흡입하기 위하여, 상기 연결 단부(6)에 유체가 흐르도록 연결된, 액상 페인트 흡입 조립체.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 로드(1)의 제조 방법으로서,
    - 상기 업 스트림 튜브(12)를 제공 또는 제조하는 단계;
    - 상기 중간 튜브(14)를 제공 또는 제조하는 단계;
    - 미가공 직선 튜브로부터 상기 다운 스트림 튜브(16)를 제조하는 단계; 및
    - 상기 업 스트림 튜브(12), 상기 중간 튜브(14) 및 상기 다운 스트림 튜브(16)를 조립하는 단계;를 포함하며,
    상기 다운 스트림 튜브(16)를 제조하는 단계는,
    상기 다운 스트림 튜브(16)의 상기 다운 스트림 엘보우(42)를 상기 곡률반경(Rc16)으로 형성하기 위해 상기 미가공 직선 튜브를 절곡하는 단계를 포함하고, 이로써 상기 곡률반경(Rc16)에 대한 상기 직경(Ds16)의 비율이 1 미만이 되도록 하는, 로드(1)의 제조 방법.
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