JP2001096204A - 携帯小型化収斂型スプレーガン - Google Patents

携帯小型化収斂型スプレーガン

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JP2001096204A
JP2001096204A JP2000273373A JP2000273373A JP2001096204A JP 2001096204 A JP2001096204 A JP 2001096204A JP 2000273373 A JP2000273373 A JP 2000273373A JP 2000273373 A JP2000273373 A JP 2000273373A JP 2001096204 A JP2001096204 A JP 2001096204A
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ジー スカーパ ジャック
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ディー マーリン フォース ジョン
Terry L Hall
エル ホール テリー
Steven A Cosby
エー コスビー スティーブン
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    • B05B7/149—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material with separate inlets for a particulate material and a liquid to be sprayed
    • B05B7/1495—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material with separate inlets for a particulate material and a liquid to be sprayed and with separate outlets for the particulate material and the liquid

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用者の手で把持できるように改良された小
型の収斂型スプレーガンを提供すること。 【解決手段】 スプレーガン１０は、液体樹脂を流す中
央通路及び加圧空気を流す同軸通路を有するハンドル３
１と、前記中央通路からの液体樹脂を排出する内部ノズ
ルから樹脂を受け入れる付加的な中央通路を有する二重
同軸管アセンブリ１６と、前記付加的な中央通路の端部
に設けられ、前記中央通路及び付加的な中央通路から流
出する樹脂を排出する中央オリフィス２６を形成する流
体チップと、該流体チップ上に設けられ、中央オリフィ
ス１２６から排出する樹脂流に空気を流入させるための
空気ノズルを形成するエアキャップ１２０と、霧状収斂
スプレーの低い気圧帯に乾燥粉末を向かわせる流れ通路
を有する乾燥粉末ノズル１４とを包含する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【相互参照】本発明は、同時係続出願（スカーパ等によ
る、「収斂型スプレー停止装置」という発明の名称の、
共通に譲渡され、整理番号Ｎ８０４／ＳＴ−１１１によ
って識別される）の主題に関する。また、この同時係続
出願は、関連技術として本願に取り上げられている。
【０００２】
【技術分野】本発明は、被膜物を表面に塗布する携帯収
斂型スプレーガンに関する。特に、手で持てるように、
あるいは、手で持つか、携帯システムとともに用いてロ
ボットに持たせるかのどちらかを選択することが可能な
小型化した携帯スプレーガンに関する。
【０００３】
【発明の背景】米国特許第５，５６５，２４１号（登録
日 １９９６年１０月１５日、マシアス等、発明の名称
「収斂型エンドエフェクタ」）と、米国特許第５，５７
９，９９８号（登録日 １９９６年１２月３日、ホール
等、発明の名称「基体を強化樹脂マトリックスで被膜す
る方法」）において、共同発明者として、ともにジャッ
ク・ジー・スカーパ氏があげられ、これらの特許および
特許出願は、共通に譲渡されている。これら二つの先行
技術は、液体樹脂が霧状収斂型の噴出流状に放射するよ
うに設計されたノズルを用いたスプレーガンを開示して
おり、このスプレーガンは、ノズルの下流に、強化した
充填材料を有する噴出流を放射させ、基板の表面に塗布
される前に、充填物を混合して湿気を持たせる。換言す
れば、強化材料が、霧状の液体樹脂流体の周囲に存在す
る。また、この強化材料は、霧状の液体樹脂流体によっ
て捕らえられ、霧状の液体樹脂流体と混合し、均一に湿
気を持った被膜材料となる。この被膜材料は、基板と衝
突した後、ほぼ、適当な厚さを持ち、良好な強度と耐性
を呈するような状態になる。ガス輸送流は、排出装置と
ともに、成分に適切な特性を与え、霧状にして混合させ
る空気流は、適切な量の材料を供給して、被膜が均一で
一定になるようにする。適切な間隔で加熱し、粘性を適
切なレベルに保ち、流体の均一性と良好な霧状を確保す
るようにする。
【０００４】当業者にとって、多量に装填されたペンキ
と被膜をスプレーするスプレー塗布装置は、従来から知
られているものである。この多量に装填されたペンキと
被膜は、３から３００ミクロンの大きさを持つ、コー
ク、ガラスミクロスファなどの、顆粒状または粉末状の
大きな粒状の固体物質を大量に加える必要がある。ま
た、この従来の装置は、有効にスプレーできる程度にま
で、固体の内容物を希釈するために、大量の溶剤を必要
とする。このため、従来の装置は、これらの材料を有効
にスプレーするために、必然的に、かなり大型となる特
別なスプレー装置である必要が生じる。このようなシス
テムは、従来、スプレーガンを持ち、スプレーを適用す
るようにプログラムされたロボットを含む部屋、あるい
は、区画において操作できるように設計されていた。混
合されスプレーされる材料の供給源、種々のバルブ、ホ
ッパ、均衡装置などを収納し、前記部屋から独立する追
加の部屋は種々のバルブや均衡装置などを制御して自動
的にスプレーさせるためのコンピュータ装置を収納する
部屋である。
【０００５】本願と同時係属出願であり、本願とともに
譲渡された、米国特許出願番号０８／９９４、７６８
（スカーパ等による、１９９７年１２月１９日出願、発
明の名称「被膜を塗布する携帯収斂型スプレーガン」）
においては、携帯型に製造された収斂型スプレーガンを
例示している。上述の二つの特許に開示された、典型的
にロボットによって把持されるスプレーガンのように、
この出願におけるスプレーガンもまた、非常に大型のも
のであり、有効に操作するために、事実上、二つの手を
必要とする、的板の一部として形成されるスプレー装置
を必要とする。
【０００６】これらのスプレー装置は、特別に大きく設
計されているために、これらの被膜材料をスプレーする
際、実際の輸送効率が非常に低くなってしまう。これら
の低い輸送効率は、材料の質、外部に噴出される溶媒、
揮発性の有機複合物などの材料の量に大きな影響を与え
る。当業者は、このような状態が、環境学の見地から言
って、人口的変化を厳重に規制する環境保護機関や職業
安全衛生管理局によって好ましくないと認定されている
ことを理解している。
【０００７】一方、ガンの大きさを減少させ、すべての
特徴を達成し、特に、各パスごとに同じ量の被膜を適用
するためには、通常、単に、例示した従来から知られて
いるガンの各構成要素の大きさを減少させることを考え
る。しかしながら、単に、構成要素の大きさを減少させ
るだけでは、被膜を有効にスプレーする収斂型スプレー
ガンを実現させることはできない。事実上、このような
設計においては、上述の特許および特許出願によって例
示される大型のガンで必要とされる被膜の詳細とは一致
しない。実際、ガンの全体の長さおよび重量を減少させ
て、手で持てるようにするために、すなわち、市販のペ
ンキスプレーガンを取り扱うときと同様に、片手で持て
るように、付加的な構成要素を追加することが必要とな
る。本発明においては、例えば、樹脂を輸送するための
内側管と、混合体を霧状にするために空気を輸送する外
側管と、乾燥粉末用ノズルと、その収斂型キャップとを
提供する、例えば米国ミシガン州デトロイト、ファンク
リンパーク、Ｉ１１アンドグラコのＢｉｎｋｓによって
製造されるスプレーノズルのような市販の（本発明の必
要性と一致するように改良された）スプレーノズルに、
同軸の管状構造を付加することが提案されている。この
同軸管の装置は、乾燥粉末材料を分岐管に輸送して、こ
の乾燥粉末ノズルが、樹脂および空気を霧状の噴出流に
押し出すようにする。乾燥した粒状材料および霧状の樹
脂は基板上に装着される前に、ガンの外側を通してとも
に混合される。
【０００８】米国特許第５，３０７，９９２号（登録日
１９９４年５月３日、ホール等、発明の名称「基体を
強化樹脂マトリックスで被膜するための方法および装
置」）および、この特許と共に譲渡された、米国特許第
５，５６５，２４１号および米国特許第５，５７９，９
９８号（ともに、スープラ等）の場合のように、本特許
出願に記載された本発明は、基本的な操作原理を変更し
てはいないが、被膜操作のために手で持つことができる
小型のガンで、従来の収斂型を人口工学に基づくように
改良したガンを提供する。上述のように、本発明でなさ
れたガンは、すでに操作されているロボットによる完全
自動タイプのシステムに用いることができ、また、完全
に携帯可能な収斂型ノズルスプレーガンシステムに組み
込んで用いることもできる。
【０００９】本発明によって提供される特徴を下記に例
示する。ただし、本発明はこれらの特徴のみに限定され
るわけではない。 （１）溶解力を伴わない熱保護被膜の塗布 （２）溶媒の替わりに、エポキシ樹脂、ポリウレタン、
ケイ酸塩、水を多く含む、または１００パーセント固体
の樹脂系の溶剤を用いる （３）塗布された被膜の厚みを、ロボットまたは手によ
って正確に制御する能力 （４）被膜される領域の寸法を制御する能力 （５）乾燥した充填物と、樹脂を充填した材料とをとも
に、別々に制御する能力 （６）被膜を、より小さい部分および内包物に塗布する
強化された特徴 （７）必要な通路を減少して、所望の厚さを得るための
能力 （８）不用で有害な材料を大幅に削減する能力 （９）溶媒を大幅に削減する能力 （１０）濃度を制御する能力
【００１０】
【発明の概要】本発明の目的は、使用者の手で把持でき
るように改良された小型の収斂型スプレーガンを提供す
ることにある。
【００１１】本発明の特徴は、樹脂および空気を、小型
化した乾燥粉末ノズルと、収斂型エンドエフェクタに輸
送し、乾燥粉末を、収斂型霧状樹脂スプレーで、樹脂排
出オリフィスにおいて放射する市販のスプレーガンと通
じる同軸管アセンブリを組み入れることにある。
【００１２】本発明のさらなる目的は、手で持つことが
可能な収斂タイプのスプレーガンを提供することにあ
る。この収斂タイプのスプレーガンは、溶媒なしで熱保
護被膜を塗布することができ、また、エポキシ樹脂、ポ
リウレタン、ケイ酸塩、水を多く含む、または１００パ
ーセント固体の樹脂系に適合できる。また、被膜される
領域の厚さおよび寸法を制御し、乾燥した充填物と、樹
脂を充填した材料とをともに、別々に制御し、被膜を、
より小さい部分および内包物に塗布して、パスの数を減
少させ、被膜を所望の厚さにして、有害な材料と溶媒の
量を大幅に削減する一方、濃度を制御する能力を有す
る。
【００１３】
【発明を実施するための最良の形態】前述のおよび他の
本発明における特徴について、以下の説明と添付の図面
を参照して、さらに明確にする。
【００１４】上記の記載から分るように、被膜する場合
に、所望の内容物を供給するシステムは、スプラ等によ
る米国特許第５，３０７，９９２号に開示されており、
本発明のスプレーガンにこれらの内容物を供給するシス
テムとほぼ同一である。これのある改良例として、樹脂
と触媒(樹脂)が、ガンの中に配置されたパドルミキサで
混合されたものがあり、他の改良例としては、樹脂と触
媒が、スプレーガンの上流に配置されたスタティックミ
キサで混合されるというものもある。これら二つの改良
例については、後で説明する。コルク、または微細なガ
ラス球などの乾燥材料は、重力または質量が減少するよ
うに制御される（ロス−イン−ウエイトまたはマスロス
式）供給システムの乾燥ホッパを搬送するシステムによ
って輸送される。この搬送システムは、材料を、適当な
ミキサに移送し、その後、収斂型端部エフェクタノズル
に輸送する排気管に搬送する。市販の３Ｍ ２２１６の
ような湿気を帯びたエポキシ樹脂材料または、エポキシ
またはポリウレタンを種々の割合で適当に含む他のシス
テムは、圧力ポットによって輸送される。樹脂の成分
は、適切な市販の均衡システムによって、所望の割合に
なるように規制されている。このようなシステムは、例
えば、米国ノースカロライナ州、サンフォードのＰａｒ
ｋｅｒ Ｈａｎｎｉｆｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの
ｔｈｅ Ｚｅｎｉｔｈ Ｐｕｍｐ ｄｉｖｉｓｉｏｎ、
またはオハイオ州デイトンのＲｏｂｉｎ＆ Ｍｙｅｒの
Ｍｏｙｎｏ ｄｉｖｉｓｏｎから入手可能である。本発
明において用いることが可能な、これらの均衡システ
ム、あるいは、他の市販されているすべてのタイプの均
衡システムは、樹脂とモータの二つの構成要素を、スプ
レーガンの排出ノズルに流出される前に、動的あるいは
スタティックなタイプのどちらかの適当なミキサに対し
て、同じ割合を取るように均衡を取っている。本システ
ムは、すべてのバルブを制御する働きがあり、空気と樹
脂は、コンピュータの一般的なタイプである適当な入出
力制御装置によって制御される適切なアナログパネルに
よって制御される。本発明をより良く理解するために、
構成部品の専門用語を、下記のように定義する。
【００１５】収斂型エンドエフェクタノズルとは、樹脂
と空気が霧状になり収斂され、また、乾燥粉末が乾燥粉
末ノズルを介して導入されるガンの排出端部である。
【００１６】乾燥粉末ノズルとは、乾燥粉末を霧状樹脂
の円錐状噴流に供給するノズルである。
【００１７】収斂キャップとは、排出オリフィスを形成
する乾燥粉末ノズルの端部に配置されたキャップであ
る。
【００１８】ノズルとは、所定の方法で流れを排出する
任意の排出オリフィスである。
【００１９】本発明は、図１から図８を参照すること
で、より理解を深めることができる。これらの図１から
図８において、収斂型スプレーガンは、参照番号１０で
示される。収斂型スプレーガン１０は、市販のビンクス
ガン、あるいは、先行技術として本出願に含まれる米国
特許第２，９７１，７００号（登録日 １９６１年２月
１４日、ピープス等、発明の名称「化学反応液を伴う基
体を被膜する方法」）に開示されるタイプのガンからな
り、参照番号１２で示される。収斂型スプレーガン１０
は、本発明に一致するように改良され、乾燥粉末は、参
照番号１４で示され、同軸管アセンブリは参照番号１６
で示されている。市販されるビンクスガンは、空気と樹
脂を収斂型ノズル１９に流出させるために適当な通路を
持つＬ字型のメインボディを形成するが、本発明に合う
ように、受け入れ箱１８を持つように改良されている。
受け入れ箱１８は、空気を流入口２０に搬送し、その
後、スプレーガン１０の流出口２１に搬送する金具を含
む。受け入れ箱１８はさらに、乾燥粉末を流入口２０に
搬送する金具を含む。乾燥粉末は、流入口２０におい
て、任意のタイプのスプリッタ（図示せず）によって、
二つに分流され、乾燥粉末を、排出金具２３、２５およ
びバルブ２４（図３参照）を介して流出させる。トリガ
３０は、ガンを操作して、被膜スプレーを放射したり、
止めたりさせるために好都合であるように、ハンドル３
１に隣接して適切に設けられている。金具３８は、適切
な圧力源からそこに供給された混合樹脂を受ける作用を
する。混合樹脂は、その後、スプレーガン１０に形成さ
れた通路を通って流出され、中央オリフィス２６を通っ
て排出される。これについては、後で詳述する。上述の
ビンクスガンの改良例のほかに、市販のパーシュチップ
として知られるタイプの流体チップが、トリガ３０によ
って手動で操作されるバルブ２４を含むように設計され
ている。これは、おもに、図３で示されている。バルブ
２４は、樹脂を排出する中央オリフィス２６に隣接して
設置され、オリフィス２６を囲むシート２８と、バルブ
の脚部２９に接続されたバルブ本体２７とを含む。バル
ブ２４は、スプレーガン１０の排出オリフィス２６を開
閉するためのトリガ３０の動作によって、直線的に動
く。また、バルブ２４は、オリフィス４０に隣接して設
置されてもよい。別の実施の形態においては、バルブ機
構を形成する同一の、または、同様の部品が、この位置
で用いられる。
【００２０】次に、図４から図６を参照して、同軸管ア
センブリ１６に設置された乾燥粉末ノズル１４は、正対
する一対の両端の金具３２と３４を含む。一対の金具３
２と３４は、適当な管を受け入れ、乾燥粉末流を、金具
を介して、後述する乾燥粉末ノズルの分岐管に搬送す
る。
【００２１】上述のように、Ｌ字型のスプレーガン１０
が、従来の既知の収斂型スプレーガンから小型化できる
のは、構成要素が小さいことも理由の一つではあるが、
そのためだけでなく、ブリンクスタイプのガンを改良し
たためと、後に詳述する同軸管アセンブリ１６の内部お
よび外部の延長管を付加したためである。図３が最もよ
く示すように、改良されたブリンクスガン１２は、金具
３８の流入口に、流動的に接続される中央オリフィス４
０を含む。ブリンクスガン１２は、樹脂を、スプレーガ
ンの排出端部に流出する。外側の管４２は、直径の小さ
い管状部４６を嵌合させる大きな直径を持つ中空状の円
錐形に尖った部分４４を含む。直径の小さい管状部４６
は、スプレーガンの前縁に向かって、軸方向に延在して
いる。外側の管４２の後部の端部は、補完的なネジヤマ
４９によって、改良されたビンクスガンの端部に接して
貫通する。このため、円錐状に尖った直径部４４によっ
て形成された空洞４８は、改良されたビンクスガンのチ
ップ５０を囲むようになる。内側の管状部材５８は、補
完的なネジヤマ５２によって、外側の管４４に接して貫
通する。そして、外側の管４２の管状部４６のように、
スプレーガン１０のチップに向かって軸線方向に延在
し、ノズル１９のオリフィス４０と一直線上に並び、樹
脂を中央の排出オリフィス２６に、流出し続ける。前述
の説明から明らかなように、樹脂は、内部の管状部材５
８を介して、スプレーガン１０のチップに向かって輸送
され、ブリンクスガンの周辺で離間した排気口６０と６
２から排出する霧状の空気は、外側の管状部材４２を通
り、中央に配置された穴を開けられた通路６４を介し
て、環状通路６６に輸送される。スプレーガン１０のチ
ップは、排出中央オリフィス２６で終端処理されている
中央通路７２と、エアキャップ７６（エアキャップは、
市販されているパーッシュタイプのエアキャップであ
る）とを含む流体チップ素子７０によって形成される。
中央通路７２およびエアキャップ７６は両方とも、それ
らの外側で、円錐状に尖った収斂噴流Ａ（図３参照）を
形成している。流体チップ素子７０は、メインボディ７
８を含む。このメインボディ７８は、円形の横断面を有
し、管状部４６の内側の直径とほぼ等しい大きさの直径
を有している。また、円形の横断面に対するいくつかの
（多くても四個の）区画または割線は、大きい直径部分
８０で、ミル加工されるか切断され、流体チップ素子７
０と環状通路６６との間に溝を有する平坦部を形成する
（図３参照）。この溝は、環状通路６６中で、空気を測
定したり、空気を導いたり、空気を霧状にしたりするた
めに用いられる。図３から明らかなように、流体チップ
素子７０の後端部８２は、軸線上に、かつ後ろ方向に延
在し、内側の管状部材５８の端部に形成されたネジヤマ
に貫通される。この結果、流体チップ素子７０と環状通
路８６とは、きつく嵌合し、中央オリフィス８４を、流
体チップ素子７０に形成された通路８８と連通させる。
また、流体チップ素子７０は、内側の管状部材５８の通
路８８と連通して、樹脂を、中央オリフィス８４から排
出させる。
【００２２】エアキャップ９０は、円錐状の内部表面９
２と、貫通した後端９４とを含む。これらの円錐状の内
部表面９２と、貫通した後端９４は、外側の管状部材４
６の外側の端部に形成された補完的なネジヤマを連結さ
せて貫通させ、流体チップ素子７０の周囲を囲む。エア
キャップ９０は、霧状の空気を、中央オリフィス８４の
排出端部に向けて収束させる。その結果、樹脂は、通路
８８を介して、中央通路８６の小さい直径部分に流出す
る。このため、樹脂は、前進力が増加し、前進運動が加
速され拡大されて、排出されるようになる。エアキャッ
プ９０の収斂された表面９２から排気される空気は、細
かい霧状になって、オリフィス８４から排出され、目標
に向かって加速する細かい粒子の流れを形成する樹脂と
高密度に混合する。空気と樹脂との混合物質が排出され
ると、後述するように、乾燥粒子が注入されるエアキャ
ップ９０内に形成される中央開口部９８の下流で、ただ
ちに、円錐状噴流を形成する。
【００２３】図４から図６に示した乾燥粉末ノズル１４
は、角度を持って配置された延長部分１０４および１０
６を有する円筒状に形成されたメインボディ１０２から
なり、延長部分１０４および１０６に、それぞれ形成さ
れ、それらに対して角度を持って配置された穴を開けら
れた通路１０８および１１０と連通している中央の真っ
直ぐに連通する穴１０９を含む。乾燥粉末ノズル１４
は、同軸管アセンブリ１６の流体チップ７０と管状部材
４６と管状部材５８に対して、同軸上および同心円上に
設けられたスリーブ１１６に嵌合されている。収斂キャ
ップ１２０は、乾燥粉末ノズル１４の後端部で、摩擦に
よって嵌合されるか、任意の適切な方法で嵌合され、乾
燥粉末ノズル１４から円錐状噴流Ａ（図３参照）に、乾
燥粉末流を向かわせる収斂キャップ１２０によって形成
されるノズル１２２を含む（図３参照）。スリーブ１１
６と、乾燥粉末ノズル１４のメインボディ１０２の内側
の直径との間の環状空間は、環状分岐管１１６を形成す
る。粉末は、環状分岐管１１６に送られ、霧状の円錐状
噴流Ａの低い圧力帯に注入される直前に流線型になる
（図３参照）。上述されたこれらの素子は、すなわち、
エアキャップ９２、流体チップ７０および乾燥粉末ノズ
ル１４は、収斂型スプレーガンのエンドエフェクタを形
成する。本発明のエンドエフェクタは、同軸管アセンブ
リ１６を組み込むことによって、スプラ等による米国特
許第５，３０７，９９２号に示されるエンドエフェクタ
と同様の機能を有する一方、乾燥粉末ノズル１４と収斂
キャップ１２０は、従来の設計よりかなり小さく設計さ
れている。また、エンドエフェクタから排出される材料
の流量は、スプレーガンの排出端部から排出される材料
の流量と同程度である。
【００２４】図７は、中央通路２００（すべての図にお
いて、同一の構成要素を示す場合は、同一の参照符号を
用いる）と環状空気通路２０６とを含む乾燥粉末ノズル
１４の他の実施例を示した図である。中央通路２００
は、中央オリフィス２０２から排出する液体樹脂を流出
させる。環状空気通路２０６は、環状オリフィス２１０
を斜めに通って空気を排気させ、樹脂を収斂して霧状に
し、正対する乾燥粉末通路２１５と２１８は、霧状の空
気／樹脂流を、円錐状噴流の低い圧力帯に直接供給す
る。図５と図６に示された乾燥粉末ノズル１４の構造
は、より大きい粒子からなる乾燥粉末を収容するように
設計されており、一方、図７に示される乾燥粉末ノズル
１４ａは、より細かい粒子からなる乾燥粉末に好適に設
計されている。
【００２５】作動において、図８に示されるように、適
当な市販のホース１２４は、受け入れ箱１８を介して、
スプレーガン１０を、高圧空気源１３４に相互接続して
いる。粉末および粉末を輸送する低い気圧の空気は、受
け入れ箱１８を介して、スプレーガン１０にも輸送さ
れ、受け入れ箱１８において、低い気圧の空気は分流さ
れ、乾燥粉末ノズル１４あるいは乾燥粉末ノズル１４ａ
に輸送される。スタティックミキサ１３８（適当なハー
シュ管であってもよい）は、ライン１２８を介して、ス
プレーガン１０に、樹脂（本実施の形態では、２つの成
分、すなわち、樹脂と触媒からなる）を供給する。触媒
と樹脂は、ライン１３９と１４１をそれぞれ介して、こ
れらの成分を受け入れる分岐管１４３からミキサ１３８
に受け入れられる。付加された近接スイッチ１４６は、
本願の関連技術として記載された同時係続出願の主題で
ある停止装置（シャット−ダウンシステム）１４８に接
続する。
【００２６】小型化されたガン１０は、使用者が、市販
の粉末塗布スプレーガンと同じ方法で簡単に取り扱える
ように、充分に小さく、充分に軽くなっている。トリガ
３０の作動装置は、バルブ２４を同時に開閉し、コンピ
ュータ、バルブ、均衡装置、空気力装置をオンして、ガ
ンに搬送される成分の流れを流動させたり、止めたりす
る。リザーバ１５１中の溶媒は、ライン１４７とミキサ
１３８を介して、また、適当なオン／オフバルブ１４９
を介して、樹脂流のラインに受け入れられる。溶媒は、
分岐管１４３に受け入れられ、樹脂ラインを通ってガン
に流れ込むため、ガンの電源がオフされるとき、樹脂ラ
インで捉えられる樹脂は、適当な状態にはならず、硬く
なってしまう。
【００２７】上述したように、ガンから放射される成分
量は、既知の大きく重い収斂スプレーに対応している。
本発明によるスプレーガンも、手で持つことができるだ
けでなく、溶媒を用いずに熱保護被膜を塗布することが
できるが、本発明によるスプレーガンは、エポキシ樹
脂、ポリウレタン、ケイ酸塩、水を多く含む、または１
００パーセント固体の樹脂系にも適合する。また、本発
明によるスプレーガンは、被膜される領域の厚さおよび
寸法を制御し、乾燥した充填物と、樹脂を充填した材料
とをともに、別々に制御し、被膜を、より小さい部分お
よび内包物に塗布して、パスの数を減少させ、被膜を所
望の厚さにして、同時に、有害な材料と溶媒の量を大幅
に削減する一方、濃度を制御する能力を有する。
【００２８】図９は、本発明の他の改良例を示してお
り、図１から図８に示される例と同様に手で持つことが
でき、また、携帯システムにおいて使用可能であるよう
に、小型化されたスプレーガンをロボットに持たせるよ
うに改良した例のプロトタイプである。上述のように、
スプレーガンは参照符号１６０で示される。このスプレ
ーガン１６０は、ロボットに持たせるスプレーガンを改
良して作られたスプレーガンのプロトタイプである。ス
プレーガン１６０は、手で持って操作できるように、ま
たは携帯システムで使用可能なように小型化されてい
る。これは、市販のビンクスガン１６２を改良したもの
や、エアモータ１６４、パドルミキサ１６６、同軸管ア
センブリ１６８、流体チップ７０（すべての図面におい
て、同様の構成要素には、同様の参照符号を用いる）、
エアキャップ９０、および乾燥粉末ノズル１４を含む。
図１から図８の例から分るように、スプレーガン１０の
上流で用いられるスタティックミキサの替わりに、図９
の例では、パドルミキサ１６６が用いられている。しか
し、本発明のスプレーガンにおいては、どちらのミキサ
を用いてもよい。パドルミキサ１６６は、ビンクスガン
のエアモータによって駆動され、流入口１７０を通っ
て、ガンに流入する加圧された空気によって、動力を供
給され、流出口１７２を通って排出され、金具１７４と
１７６を通って、流出口１７２に供給される樹脂（２重
タイプ）を混合する。パドルミキサ１６６によって活性
化された後、混合樹脂は、ハウジング１７８と交差管１
８０を通して、内側の管状部材１８２に流入し、流体チ
ップ７０の端部上に形成される中央オリフィス２６を通
して排出される。流体チップ７０に嵌合するエアキャッ
プ９０は、流入口１８２から、加圧された空気を受け入
れる。その後、この加圧された空気は、ハウジング１７
８に形成された内部通路を通って、交差管１８４に流入
し、その後、外側の管状部材１８６の内径部と内側の管
状部材１８２の外径部との間に形成される環状通路に流
入する。乾燥粉末ノズル１４は、外側の管状部材１８６
の小さい直径部分の端部に嵌合し、分岐管と収斂キャッ
プ１２０からの乾燥粉末を、湿った樹脂の霧状の円錐状
噴流Ａ（図３と類似）に注入する。スプレーガンは、図
１から図８の例とほとんど同様に操作する。ここで、操
作者は、システムをオン、オフするコンピュータによっ
て制御されるバルブのシステム、均衡装置、排出装置、
空気力搬送装置を作動させる適当なスイッチを押す。シ
ステムをオンして、適当な割合の樹脂、乾燥粉末、霧状
空気および加圧されたモータエアを、ガン１６０に流入
し、パドルミキサ１６６とガンのバルブとを作動させ、
湿った樹脂の霧状収斂の円錐状噴流を生成する。また、
乾燥粉末ノズルを駆動して、乾燥粉末を、図１から図９
に示されるスプレーガンに関して説明された方法で、円
錐状噴流に注入する。
【００２９】図９で例示されるスプレーガンの例は、図
１から図８に示されるスプレーガンを構成する要素を組
み合わせたものである。ここで、ビンクスガンと、パッ
シュ管を改良して、スプレーガンを小型化している。ハ
ンドルが、明らかに、スプレーガンより長い形となって
いるため、このスプレーガンは、ロボットとともに用い
られることにより適している。しかしながら、部品が小
型化しているため、このスプレーガンは、このタイプの
被膜塗布に典型的である分離室の構成においてよりも、
携帯スプレーシステムにおいて用いられることにより適
している。図１０の例において、スプレーガンは、空気
と樹脂で同じ流出通路を持ち、パドルミキサ１６６ａを
含む市販のビンクスガン１６２ａを用いている。このビ
ンクスガンは、パドルミキサ１６６ａの端部に設置され
る分岐管２２４を有するビンクスガンの中に、空気通路
を相互接続させる空気導管２２０を含むように改良され
ており、この分岐管は、ここで混合させることなく、樹
脂の周囲に、空気を導入し、二重同軸管１６ａの外側管
の中に、流入させる。ガンのこの部分は、図２、図３お
よび図４に示されたスプレーガンの全部と実質的に同一
であり、構成要素も関連している。このユニットは、樹
脂と空気をスプレーガンの排出ノズルに送り、流体要素
７０ａを通して、樹脂と空気を、エアキャップ９０ａに
排出する。スリーブ１１６ａは、二重同軸管１６ａに嵌
合し、流体要素７０ａとエアキャップ９０は、乾燥粉末
ノズル１４ａを収容して、乾燥粉末を、スプレーガンの
チップから排出する霧状の空気／樹脂流に送る。他のス
プレーガンの例と同様に、図７に示される乾燥粉末ノズ
ルの構成は、本実施の形態に示される乾燥粉末ノズル１
４に適している。
【００３０】以上本発明をその実施例に関して図示し詳
述してきたけれども、本発明の精神および範囲を逸脱す
ることなく、その形態および詳部においてさまざまな変
更ができることは当業者にとって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の小型化スプレーガンの斜視図である。
【図２】図１の小型化された収斂型スプレーガンからな
る本発明の構成要素の展開図である。
【図３】本発明の同軸管アセンブリの断面図を線図で示
した図である。
【図４】図１の同軸管の縦線に沿った、一部は正面図
で、一部は断面図である部分図である。
【図５】図１のスプレーガンにおける乾燥粉末ノズルの
前端部の平面図である。
【図６】図１のスプレーガンにおける乾燥粉末ノズルの
後端部の平面図である。
【図７】図１のスプレーガンとともに用いられる乾燥粉
末ノズルの別の実施の形態を示す断面図である。
【図８】図１のスプレーガンの斜視図およびそこで用い
られるシステムの概略図である。
【図９】プロトタイプの携帯小型化収斂型スプレーガン
の分解図に示される本発明の他の改良例を示す図であ
る。
【図１０】真っ直ぐに貫通していることを除いて、図９
の実施の形態とほぼ同一である携帯スプレーガンの別の
実施の形態である。
【符号の説明】
１０ スプーガン １２ ビンクスガン １４ 乾燥粉末ノズル １６ 同軸管アセンブリ １８ 受け入れ箱 ２０ 流入口 ２３ 金具 ２４ バルブ ２５ 金具 ２６ 中央オリフィス ２８ シート ２９ 脚部 ３０ トリガ ３１ ハンドル ３２ 金具 ３４ 金具 ４０ オリフィス ４２ 管 ４４ 部分 ４６ 管状部 ４８ 空洞 ４９ ネジヤマ ５０ チップ ５２ ネジヤマ ５８ 管状部材 ６０ 排気口 ６２ 排気口 ６６ 環状通路 ７０ 流体チップ素子 ７２ 中央通路 ７６ エアキャップ ７８ メインボディ ８０ 大きい直径部分 ８２ 後端部 ８４ 中央オリフィス ８６ 環状通路 ８８ 通路 ９０ エアキャップ ９２ 内部表面 ９４ 後端 ９８ 中央開口 １０２ メインボディ １０４ 延長部分 １０６ 延長部分 １０８ 通路 １０９ 穴 １１０ 通路 １１６ スリーブ １２０ 収斂キャップ １２２ ノズル １２４ ホース １２６ ホース １２８ ライン １３０ ホース １３２ ホース １３４ 高圧空気源 １３６ 乾燥粉末源 １３８ スタティックミキサ １３９ ライン １４１ ライン １４７ ライン １４３ 分岐管 １４８ 停止装置 １４９ オン／オフバルブ １５１ リザーバ １６０ スプレーガン １６２ ビンクスガン １６４ エアモータ １６６ パドルミキサ １６８ 同軸管アセンブリ １７０ 流入口 １７２ 流出口 １７４ 金具 １７６ 金具 １７８ ハウジング １８０ 交差管 １８２ 管状部材 １８４ 交差管 １８６ 管状部材 ２００ 中央通路 ２０２ 中央オリフィス ２０６ 環状空気通路 ２１０ 環状オリフィス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599003752 188 ＳＰＡＲＫＭＡＮ ＤＲＩＶＥ，Ｈ ＵＮＴＳＶＩＬＬＥ，ＡＬＡＢＡＭＡ 35807，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジョン ディー マーリン フォース アメリカ合衆国 アラバマ州 35613 ア テンス キャプショウ・ロード 25061 (72)発明者 テリー エル ホール アメリカ合衆国 アラバマ州 35816 ハ ンツビル クレストライン・ロード 902 (72)発明者 スティーブン エー コスビー アメリカ合衆国 アラバマ州 35652 ロ ジャーズビル ボックス 683

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】携帯小型化収斂型スプレーガンであって、
    液体樹脂を流すための中央通路および加圧された空気を
    流すために前記中央通路に対し同軸の同軸通路を有する
    ハンドルと、前記中央通路から液体樹脂を排出するため
    の前記スプレーガンの内部ノズルと、前記内部ノズルか
    ら樹脂を受け入れるための付加的な中央通路を有し、前
    記中央通路に対し同軸線上で一直線になるように配置さ
    れた二重同軸管アセンブリと、前記同軸通路に対し同軸
    線上で一直線になるように配置された、前記中央通路に
    関する付加的な同軸通路と、前記付加的な中央通路の端
    部に設けられ、前記中央通路および前記付加的な中央通
    路とから流出する樹脂を排出する中央オリフィスを形成
    する流体チップと、前記流体チップ上に設けられ、前記
    中央オリフィスから排出する樹脂流に空気を流入させる
    ための空気ノズルを形成するエアキャップと、前記霧状
    収斂スプレーの低い気圧帯に乾燥粉末を向かわせる角度
    を持ってなされた流れ通路を有する乾燥粉末ノズルとを
    包含する携帯小型化収斂型スプレーガン。
  2. 【請求項２】請求項１記載の携帯小型化収斂型スプレー
    ガンにおいて、前記二重同軸管アセンブリの周囲を取り
    囲み分岐管を形成するスリーブを包含し、前記乾燥粉末
    ノズルは、前記付加的な中央通路に関して互いに正対す
    る二つの通路を包含し、前記付加的な中央通路は前記分
    岐管と連通し、乾燥粉末を、前記互いに正対する二つの
    通路から前記乾燥粉末ノズルの端部に形成されたオリフ
    ィスに送り、前記乾燥粉末を低い気圧帯に向かわせるよ
    うにしたスプレーガン。
  3. 【請求項３】請求項１記載の携帯小型化収斂型スプレー
    ガンにおいて、前記乾燥粉末ノズルは、前記乾燥粉末を
    低い気圧帯に直接向かわせる前記付加的な中央通路に関
    して互いに正対する二つの通路を包含するスプレーガ
    ン。
  4. 【請求項４】請求項１記載の携帯小型化収斂型スプレー
    ガンにおいて、メインボディを包含し、前記メインボデ
    ィはＬ字型であるスプレーガン。
  5. 【請求項５】請求項４記載の携帯小型化収斂型スプレー
    ガンにおいて、前記ハンドルに取り付けられ、乾燥粉末
    と、前記粉末を前記互いに正対する通路に向かわせる低
    い圧力の空気とを受け入れる受け入れ箱を包含する請求
    項４記載の携帯小型化収斂型スプレーガン。
  6. 【請求項６】請求項５記載の携帯小型化収斂型スプレー
    ガンにおいて、前記メインボディの下流に配置されたミ
    キサと、樹脂源と触媒源と、分岐管と、この分岐管を前
    記樹脂源と前記触媒源を一緒に前記ミキサに相互接続す
    る接続手段と、前記ミキサを前記スプレーガンに相互接
    続するホースとを包含するスプレーガン。
  7. 【請求項７】請求項６記載の携帯小型化収斂型スプレー
    ガンにおいて、前記付加的な中央通路に作動的に接続さ
    れ、前記樹脂を流動させ、または流れを止めるバルブを
    包含するスプレーガン。
  8. 【請求項８】請求項１記載の携帯小型化収斂型スプレー
    ガンにおいて、真っ直ぐに貫通したメインボディと、複
    数のパドルを持つ前記メインボディ内のミキサとを包含
    し、このミキサは前記中央通路と連通して、樹脂と触媒
    を混合すると共に、前記付加的な中央通路に接続されて
    いるスプレーガン。
  9. 【請求項９】請求項８記載の携帯小型化収斂型スプレー
    ガンにおいて、前記二重同軸管アセンブリの周囲を取り
    囲み分岐管を形成するスリーブを包含し、前記乾燥粉末
    ノズルは、前記付加的な中央通路に関して互いに正対す
    る二つの通路を包含し、前記付加的な中央通路は前記分
    岐管と連通し、乾燥粉末を、前記互いに正対する二つの
    通路から前記乾燥粉末ノズルの端部に形成されたオリフ
    ィスに送り、前記乾燥粉末を低い気圧帯に向かわせるよ
    うにしたスプレーガン。
  10. 【請求項１０】請求項８記載の携帯小型化収斂型スプレ
    ーガンにおいて、前記乾燥粉末ノズルは、前記乾燥粉末
    を低い気圧帯に直接向かわせる前記付加的な中央通路に
    関して互いに正対する二つの通路を包含するスプレーガ
    ン。
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