KR970001789B1 - 정전 분무 도장장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

정전 분무 도장장치

제1도는 본 발명에 따른 회전헤드가 달린 정전 분무 도장장치의 측 단면도.

제2도는 제1도에 도시된 회전헤드의 확대 사시도.

제3도는 제1도에 도시된 회전헤드의 정면도.

제4도는 회전헤드의 주요 부분에 대한 확대 단면도.

제5도는 제1도에 도시된 회전헤드의 조정작동을 설명한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 정전 분무 도장장치 3 : 회전헤드

4 : 몸체 9 : 구동장치

30 : 기체 통로 23 : 중공 축

34,37 : 파이프 39 : 중심 부재

43 : 외부 컵 부재 44 : 내부 컵 부재

본 발명은 안개상 도료를 목적물 표면에 정전기적으로 도장하는 정전 분무 도장장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 도료로 도장시킬 목적물에 안개상 도료를 분사하기 위한 정전 분무 도장장치의 회전헤드에 관한 것이다.

영국 특허공고 제GB A 2193447호에서는 내부 컵 부재의 내주면으로부터 환상의 박막 형태로 도료를 방출하기 위해 내부 및 외부 컵 부재가 일체인 컵 모양 또는 디스크 모양의 회전헤드가 제공되어 있고, 내부 컵 부재의 내주면으로부터 방출된 도료를 안개화하도록 기체류를 안내 및 분사하기 위한 환상의 슬릿이 회전헤드의 내부 컵 부재와 외부 컵 부재 사이에 형성되어 있는 정전 분무 도장장치를 기재하고 있다.

그러나, 상기 정전 분무 도장장치는 기체류가 회전헤드의 회전축심에 대해 소정 방향으로만 환상 슬릿을 통해 진행되므로 여러 도장 조건에 따라 도료를 최적상태로 안개화하도록 조정해야하는 안개 상태가 고정되는 단점을 갖고 있다. 도료의 분사 패턴의 폭이나 도료의 안개화 상태를 조정하기 위해서는, 기체류의 분사속도나 압력을 변화시킬 필요가 있다. 그러나, 이 경우에 기체류 분사 속도나 압력을 변경시키면 도료의 안개상태가 불안정하게 되어, 크기가 불균일한 초미립도료가 형성되기 때문에 목적물 표면에 형성된 도막의 질을 저하시킨다.

본 발명의 목적은 도료를 안개화하기 위한 기체류의 분사속도 또는 압력을 변경시키지 않고도 여러 도장 조건에 따라 도료의 최적 안개 분무 상태를 얻도록 도료의 안개 상태를 조정할 수 있는, 피도장물에 안개상 도료를 분사하기 위한 정전 분무 도장장치의 회전헤드를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 여러 도장 조건에 따라 도료의 안개상을 최적상태로 만들도록 도료를 안개화하기 위한 기체류의 분사 반향을 변경시킴으로써 도료의 안개 상태를 조정할 수 있는,피도장물에 안개상 도료를 분사시키기 위한 정전 분무 도장장치의 회전헤드를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 상기 목적들은 안개상 도료로 목적물을 정전 도장하고, 안개상 도료를 그 목적물을 향해 분사하는 회전헤드를 포함하는 정전 분무 도장장치에 의해 달성될 수 있는바; 상기 회전헤드는, 중앙축선을 중심으로 회전하기에 적합해 회전중 목적물을 향해 환형 박막 형태로 도료를 분출시키는 회전 부재와 ; 그 회전 부재에서 분출된 도료를 안개화하기 위해 기체류를 분사하는 수단으로 구성된다. 상기 분사수단에는 그로부터 분사되어야 하는 기체류의 방향을 회전 부재의 중앙축선에 대해 조정하는 수단이 있다.

상기 목적들은 또한 안개상 도료를 피도장물을 향해 분사하기 위한 정전 분무 도장장치의 회전헤드에 의해 달성될 수 있는바 ; 그 회전헤드는, 중앙축선을 중심으로 회전하기에 적합해 회전중 목적물을 향애 환형 박막 형태로 도료를 분출시키는 회전 부재와 ; 그 회전 부재에서 분출된 도료를 안개화하기 위해 기체류를 분사하는 수단으로 구성된다. 상기 분사수단에는 그로부터 분사되어야 하는 기체류의 방향을 상기 회전 부재의 중앙축선에 대해 조정하는 수단이 있다.

상기 구조를 갖는 회전헤드에서, 도료의 안개 상태는 여러 도장 조건에 따라 도료의 안개상을 최적 상태로 만들기 위해서 회전 부재의 중앙축선에 대해 기체의 분사 방향을 변경시킴으로써 조정될 수 있다. 즉, 기체 분사 속도나 압력을 변경시키지 않고 도료의 안개상을 최적으로 만들 수 있기 때문에, 거의 균일한 크기를 갖는 초미립도료가 안정된 안개 상태로 형성될 수 있다. 따라서, 목적물 표면상에 고급의 도막을 형성할 수 있다.

바람직하게도, 회전 부재는 한쪽 단부와 내주면 및 외주면을 갖고 있고 그 단부를 통해 내주면으로부터 환상의 박막 형태로 도료를 목적물을 향해 방출시키는데 적합한 반면, 분사수단은 한쪽 단부를 통해 회전 부재의 외주면으로부터 기체류를 분사시키는데 적합하다.

본 발명의 또다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면에서 예증하는 바와 같이 본 발명의 양호한 실시태양을 설명함으로써 잘 이해될 수 있다.

제1도에는 본 발명에 따른 정전 분무 도장장치(1)의 바람직한 실시예가 도시된다. 이 도장장치(1)는 피도장물(도시되지 않음)을 향해 안개상 도료를 분사하기 위한 컵 형상의 회전헤드(3)가 한쪽 단부(2)에 제공된 몸체(4)를 포함한다. 정전 분무 도장장치는 회전헤드(3)와 피도장물 사이에 높은 전계를 형성시키기 위한 고압 발생기(도시되지 않음)를 포함한다.

도료 공급장치(7)는 도료(5)를 회전헤드(3)에 공급하기 위해 제공되고, 구동장치(9)는 중앙축선(8)을 중심으로 회전헤드(3)를 회전시키기 위해 제공된다.

구동장치(9)는 환형 공간(20)을 형성하는 몸체(4)의 내벽(21)에 장착되는 베어링 유닛(22)을 포함한다. 몸체(4)에 형성된 공간(28)에 위치한 임펠러(25)가 일단부(24)에 제공된 중공 축(23)은 베어링 유닛(22)에 회전가능하게 지지되어 있다. 축(23)은 화살표(26) 방향으로 임펠러(25)를 향해 고압 기체류를 분사시킴으로써 발생된 구동력에 의해 회전될 수 있다.

회전헤드(3)의 내주면과 외주면은 중공 축(23)의 타단부(27)에 나사결합된다. 따라서, 회전헤드(3)와 축(23)은 소정 회전수로 함께 회전된다.

몸체(4)는 다수의 볼트(14)를 통해 서로 고정된 통 부재(13,16)와, 통 부재(16)의 볼록부(17)에 억지끼워 맞춤되는 커버 부재(18)를 포함한다. 통 부재(13,16)는 제각기 공간(28)을 형성하는 오목부(31,32)를 갖는다. 축(23)은 커버 부재(18)에 형성된 구멍(29)을 통해 연장되어 있다.

통 부재(13)는 그에 나사결합되어 있는 코넥터(12)를 통해 공기공급 파이프(11)에 연결되는 기체 통로(30)를 갖는다. 공기 등의 고압기체가 파이프(11)를 통해 기체 공급원(도시되지 않음)으로부터 기체 통로(30)로 공급된다. 중공 축(23)은 그를 통해 연장되는 기체 통로(40)를 갖고, 양단부(24,27)가 개방되어 있다. 기체 통로(40)는 통 부재(13)의 기체 통로(30)와 연통되어 있다.

도료 공급장치(7)는 도료를 도료 탱크(도시되지 않음)로부터 회전헤드(3)로 안내하기 위한 파이프(34,37)를 갖는다. 파이프(34,37)는 통 부재(16)에 의해 부착된 브래킷(38)에 의해 지지된 코넥터(35,36)를 통해 서로 연결되어 있다.

제 2 도에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 회전헤드(3)는 원통형 외부 컵 부재(43)와 내부 컵 부재(44)를 갖는다. 내부 컵 부재(44)는 고정 링 부재(48)를 통해 외부 컵 부재(43)내에 동축상으로 수용되어 고정된다. 고정 링 부재(48)는 내부 컵 부재(44)의 기단(46)상에 형성된 나사 부분(47)에 의해 내부 컵 부재(44)와 나사결합되어 있다. 내부 컵 부재(44)는 외주면(50)을 갖는 반면, 외부 컵 부재(43)는 내주면(52)을 갖는다. 조립 상태에서 컵부재(43,44)는 외주면(50)과 내주면(52) 사이에 환상 공간(53)을 형성한다. 환상 공간(53)은 컵부재(43,44)의 선단(88,87)에서 개방되어 있다. 회전헤드로부터 분사되는 기체류의 방향을 회전헤드(3)의 중앙축선(8)에 대해 조정하도록 외부 컵 부재(43)와 재부 컵 부재(44) 사이에 분사각 조정 장치(45)가 제공되어 있다.

내부 컵 부재(44)는 또한 그의 선단(87)을 향해 반경이 커지도록 테이퍼된 내주면(86)을 갖는다. 즉, 내부 컵 부재(44)의 내주면(86)과 외주면(50)은 내부 컵 부재(44)의 선단(87)에서 서로 교차된다.

회전헤드(3)는 또한 중공추(23)과 나사결합되어 있는 중심 부재(39)를 갖는다. 내부 컵 부재(44)는 그안에 공동(49)을 갖고, 반경 방향으로 배열된 다수의 중공 리브(41)를 통해 중심 부재(39)에 고정 연결된다. 각 리브(41)는 그 안에 기체 통로(51)를 가지며, 이 기체 통로(51)의 일단부는 중심 부재(39)의 공동(49)에 연결되며 또한 타단부는 컵 부재들(43,44) 사이의 환상 공간(53)에 연결되어 있다. 그러므로, 파이프(11)로부터 축(23)의 기체 통로(40)로 들어가는 고압 기체는 리브(41)의 기체 통로(51)를 통해 컵 부재들(43,44)사이의 환상 공간(53)으로 더 들어갈 수 있다.

제 4 도에 도시된 바와 같이, 분사각 조정 장치(45)는 내부 컵 부재(44)의 외주면(50)과 외부 컵 부재(43)의 내주면(52) 사이의 환상 공간(53)에 위치한다. 본 실시예에서 분사각 조정장치(45)는 양단부의 링 부재(56,58)와 중간 링 부재(57)를 포함하고, 중간 링 부재(57)는 이를테면 접착제에 의해 양단의 링 부재들(56,58)에 각각 고정된다.

단부 링 부재(56)의 단부면(62)에는 내부 컵 부재(44)의 외주면(50)의 계단부(49)상에 형성된 다수의 돌출부(60)와 맞물리는 다수의 요홈(61)이 형성되어 있어 단부 링 부재(56)를 내부 컵 부재(44)에 고정시킨다. 이와는 달리, 다수의 요홈들이 내부 컵 부재(44)의 계단부(59)상에 형성될 수 있으며, 이 경우에 복수의 돌출부가 단부 링 부재(56)의 단부면(62)에 형성된다.

단부 링 부재(58)의 단부면(68)에는 플랜지(66)에 형성된 다수의 요홈(67)과 맞물리는 다수의 돌출부(69)가 형성되어 있고, 플랜지(66)는 외부 컵 부재(43)의 내주면(52)에 일체로 형성되어, 단부 링 부재(58)를 외부 컵 부재(43)에 고정시킨다. 이와는 달리, 다수의 요홈들이 단부 링 부재(58)의 단부면(68)에 형성될 수 있으며, 이 경우에 다수의 돌출부가 플랜지(66)에 형성된다.

단부 링 부재(56,58)는 금속등의 경질 재료로 제조되고, 중간 링 부재(57)는 실리콘 고무, 우레탄 고무등과 같이 탄성변형 가능한 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 중간 링 부재(57)를 소성변형 가능한 재료로 만들 수도 있다.

제 2 도에 도시된 바와 같이, 서로 일체한 링 부재(56,57,58)의 외주면(72,73,74)에 다수의 홈(75,76,77)이 각각 형성되어 있고, 그 홈들은 링 부재의 원주 방향으로 서로 떨어져 있다. 링 부재(56,57,58)의 홈(75,76,77)뿐만아니라 외부 컵 부재(43)의 내주면(52)도 회전헤드(3)로부터 기체류를 분사시키기 위한 다수의 기체통로(78)를 형성한다.

제 2 도에 도시된 바와 같이, 내부 컵 부재(44)의 나선부(47)에는 공구(80)의 선단(81)과 맞물리는 복수의 물림홈(79)이 형성되어 있다. 따라서, 외부 컵 부재(43)를 화살표(83)로 나타낸 양방향으로 회전시킬 수 있으며, 내부 컵 부재(44)는 거기에 맞물린 공구(80)에 의해 정지 상태로 고정된다. 내부 컵 부재(44)에 대해 외부 컵 부재(43)를 회전시키면 단부 링 부재(56,58)가 상대회전되는 한편, 제 5 도에 도시된 바와 같이 탄성 변형이나 소성변형되면 링 부재의 원주방향으로 홈(75,77)이 상대적으로 변위되며 2개의 홈(75,77) 사이의 홈(76)로 변형된다. 그 결과, 홈(75,76,77)을 가진 기체 통로가, 제 5 도에 도시된 바와 같이, 회전헤드(3)의 중앙축선(8)에 대해 편향된다. 즉, 기체의 분사각이나 분사방향이 회전헤드(3)의 중앙축선에 대해 변화될 수 있다.

제 2 도 및 제 5 도의 분사각 조정장치(45)의 링 부재(56,57,58)는 이해를 돕도록 실제보다 확대 도시되어 있지만, 링 부재(56,58)는 가능한한 얇게 하는 것이 바람직하다.

상기 구조를 갖는 정전 분무 도장장치의 동작 및 사용에 대해 이하 설명한다.

정전 분무 도장장치를 사용할 때는, 외부 컵 부재(43)와 고징 링 부재(48)가 내부 컵 부재(44)에 대해 헐거워진다. 이 상태에서 공구(80)는 홈(79)과 맞물리고, 기체류 분사각은 도장 조건에 따라 도료를 최적 상태로 안개화하도록 중앙축선(8)에 대해 조정된다. 그 뒤, 외부 컵 부재(43)는 고정 링 부재(48)에 의해 내부 컵 부재(44)에 고정된다. 그후, 도료의 분사각이 조정 및 고정된 회전헤드(3)가 축(23)에 조립된다.

정전 분무 도장장치의 분무 도장 작업동안, 회전헤드(3)는 그 중앙축선(8)을 중심으로 일방향으로 회전된다. 이 상태에서, 도료(5)는 도료 공급장치(7)의 파이프(37) 선단(91)으로부터 내부 컵 부재(44)의 내주면(86)으로 공급된다. 소정 속도의 내부 컵 부재(44)의 회전으로 인해, 내부 컵 부재(44)의 내주면(86)에 공급된 도료(5)는 원심력하에서 내부 컵 부재(44)의 내주면(86) 전역에 확산된 얇은 막을 형성한다. 그 결과, 도료는 선단부(87)를 통해 내부 컵 부재(44)의 내주면(86)으로부터 박막 형태로 화살표(55)방향으로 방출된다.

동시에, 상기한 바와 같이 환상 공간(53)으로 고압기체가 공급된다. 고압기체는 분사각 조정 장치(45)의 기체 통로로 유입된후, 내부 컵 부재(44)의 선단(87)와 외부 컵 부재(43)의 선단(88) 사이의 공간(89)을 통해 화살표(54) 방향으로 분사된다. 제1도에 도시된 바와 같이, 기체류 분사 방향과 도료 방출 방향이 내부컵 부재(44)의 선단(87)의 전방에서 예각으로 서로 교차하기 때문에, 도료가 안개화된다. 분사각 조정 장치(45)로부터 거의 일정한 속도로 분사되는 기체류에 의해 도료가 안개화되기 때문에, 거의 일정한 크기를 갖는 초미립 도료가 안정적으로 형성될 수 있다.

이러한 방법으로, 안개상 도료는 회전헤드(3)와 목적물 사이에 형성된 높은 전계의 작용에 의해 피도장물에 도장되며, 마지막으로 피도장물 표면에 점착된다.

본 발명이 특수 실시태양과 관련하여 기술되었을 지라도, 상기 설명을 근거로 본 기술 분야의 숙련자는 여러 가지로 변경할 수 있다. 예를들면, 회전 부재의 내주면으로부터 환상 박막 형태로 방출되는 도료를 안개화하도록 컵 형상의 회전 부재내에 기체 분사수단을 설치할 수 있다. 따라서, 특허청구의 범위 및 그 정신내에 있는 모든 변형은 본 발명에 포함되는 것이다.

Claims (7)

1. 피도장물을 향해 안개상 도료를 분사하는 정전 분무 도장장치의 회전헤드에 있어서 : 회전중에 피도장물을 향해 환상 박막 형태로 도료를 방출하도록 중앙축선을 중심으로 회전되는 회전 부재 ; 및 상기 회전 부재에서 방출된 도료를 안개화하기위해 기체류를 분사하고, 분사될 기체류를 상기 회전 부재의 중앙축선에 대해 조정하는 조정수단을 갖는 분사수단을 포함하며; 상기 분사수단의 조정수단은 상기 회전 부재의 외주면둘레에 다수의 기다란 기체 통로를 형성하며, 상기 각 기체 통로는 공급 기체를 수용하는 제1 홈 및 상기 제1홈의 반대쪽에 위치하여 대응하는 통로에서의 기체류를 방출하는 제2홈을 가지며, 상기 대응하는 기체통로를 상기 회전 부재의 중앙축선의 길이방향에 대해 편향시키도록 상기 각 기체 통로의 제1 및 제2홈의 상대위치가 상기 중앙축선을 중심으로 원주방향으로 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 정전 분무 도장장치의 회전헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전 부재의 일단부에 내주면 및 외주면이 있고, 상기 회전 부재는 상기 내주면으로부터 상기 일단부를 통해 피도장물을 향해 환상 박막 형태로 도료를 방출하며, 상기 분사수단은 회전 부재의 외주면으로부터 상기 일단부를 통해 기체류를 분사하는 것을 특징으로 하는 정전 분무 도장장치의 회전헤드.
3. 제2항에 있어서, 상기 분사수단은 회전 부재와의 사이에 환상 공간을 형성하도록 그 회전 부재의 외주면을 둘러싸고 회전 부재의 중앙축선을 중심으로 회전 부재에 대해 회전 변위될 수 있는 외부 부재를 포함하고, 상기 환상 공간이 기체 공급원과 연통되어 있으며, 상기 조정수단은 회전 부재와 외부 부재 사이에 위치한 변형가능한 링 몸체를 포함하고, 상기 기체는 링 몸체의 대향 단부들 사이에서 그 링 몸체를 통과하며, 상기 링 몸체의 대향 단부들이 각각 회전 부재와 외부 부재에 고정되어, 상기 대향단부의 상대적 위치 및 각 기체 통로의 제1 및 제2홈의 상대 위치가 상기 외부 부재와 회전 부재를 상대 회전시킴에 의해 변경될 수 있음으로써, 상기 기체 통로의 길이방향 방위를 상기 회전 부재의 중앙축선에 대해 균일하게 편향시킬 수 있음을 특징으로 하는 정전 분무 도장장치의 회전헤드.
4. 제3항에 있어서, 상기 링 몸체는 경질의 양쪽 단부링 부재들 및 상기 경질의 단부링 부재들에 대향 단부들이 고정되는 변형가능한 중간 링 부재를 포함하고, 상기 경질의 단부 링 부재들은 각각 상기 회전 부재와 외부 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 정전 분무 도장장치의 회전헤드.
5. 제2항에 있어서, 상기 외주면이 원통형이고 상기 내주면은 테이퍼되어 있어서 그 내주면과 외주면이 상기 회전 부재의 상기 일단부 근처에서 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 정전 분무 도장장치의 회전헤드.
6. 제2항에 있어서, 상기 회전 부재의 회전중에 회전 부재의 내주면에 도료를 공급하기 위한 도료 공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 분무 도장장치의 회전헤드.
7. 제3항에 있어서, 상기 중앙축선에 대해 동축방향으로 연장되는 중공 축 및 상기 회전 부재와 중공 축사이에서 반경방향으로 연장되어 그 회전 부재와 중곡 축을 서로 동축방향으로 고정시키는 다수의 중공 립들을 포함하며, 상기 환상 공간이 상기 중공 리브의 내부와 중공 축의 내부를 통해 상기 기체 공급원과 연통되는 것을 특징으로 하는 정전 분무 도장장치의 회전헤드.