JP2003053218A - 粉末スプレイコーティング装置 - Google Patents

粉末スプレイコーティング装置

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JP2003053218A
JP2003053218A JP2002210927A JP2002210927A JP2003053218A JP 2003053218 A JP2003053218 A JP 2003053218A JP 2002210927 A JP2002210927 A JP 2002210927A JP 2002210927 A JP2002210927 A JP 2002210927A JP 2003053218 A JP2003053218 A JP 2003053218A
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Karl Buschor
ブショル カール
Felix Mauchle
マウヒル フェリックス
Hanspeter Vieli
フィエリ ハンスペーター
Silvano Gelain
ゲラン シルバーノ
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Gema Switzerland GmbH
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/03—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by the use of gas, e.g. electrostatically assisted pneumatic spraying
    • B05B5/032—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by the use of gas, e.g. electrostatically assisted pneumatic spraying for spraying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉末スプレイコーティング装置のコーティン
グ品質とコーティング効率を改良する。 【解決手段】 粉末通路（４）の下流側の端部（６）の
近傍の位置に、少なくとも１つの圧縮空気出口（８）を
有し、圧縮空気出口は圧縮空気源（１４）に接続されて
おり、その圧縮空気源から圧縮空気出口へ圧縮空気（１
５）が、圧縮空気出口において圧縮空気が粉末通路から
粉末端縁層を持ち上げて、粉末流を半径方向の流れ中心
へ押しやって旋回させるような、量と圧力で供給可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の粉末スプレイコーティング装置に関する。さ
らに、本発明は、請求項１０の上位概念に記載の粉末ス
プレイコーティング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＵＳ４２８９２７８は、この種の種々の
粉末スプレイコーティング装置を示しており、その場合
にリングスリット形状の圧縮空気出口が、高圧電極用の
電極ホルダブリッジの上流および／または下流側で、粉
末通路内へ開口している。コーティング粉末のスプレイ
は、粉末通路の端部において流れが途切れることによっ
て、および／またはロート状に開口する通路開口部によ
って、および／または粉末通路の下流側で粉末流の中心
に配置された転向体または反跳体によって行われる。こ
の転向体または反跳体に、コーティング粉末を静電的に
帯電させるための１つまたは複数の高圧電極を設けるこ
とができ、それに対して圧縮空気出口の空気流内に配置
されている電極は、アース電位に接続されているので、
高圧電極から接地電極へ単極のコロナ放電を行うことが
できる。
【０００３】ＤＥ１９５４２８６３Ａ１は、粉末流の中
央に配置された接地電極とその下流側において粉末通路
壁から内側へ突出する高圧電極とを有する粉末スプレイ
コーティング装置を示している。電極は、その上に粉末
粒子が堆積することを防止するために、空気流内に配置
することができる。ＥＰ１００８３９２Ａ２は、粉末通
路を有する粉末スプレイコーティング装置を示してお
り、その粉末通路の下流側の終端領域内に、細長いセン
ターボディが配置されており、そのセンターボディの下
流側の終端部分はロート形状に拡幅されており、かつ粉
末通路壁と共に断面がリング状の粉末通路部分を形成す
る。粉末通路内、特に断面がリング状の粉末通路部分内
へ、多数の個所において、センターボディを中心に回転
する粉末と圧縮空気の渦を形成するために、圧縮空気が
導入される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明によって、コー
ティング品質とコーティング効率を改良するという課題
を解決しようとしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、請求項１と請求項１０に記載の特徴によって解決
される。
【０００６】本発明によって、粉末スプレイコーティン
グ装置の粉末通路の端部における粉末流内だけでなく、
特にまたその後に形成されるスプレイビームまたはスプ
レイクラウド内でも、粉末粒子分布の良好な均質化（均
一化）によって、コーティング品質とコーティング効率
が改良される。本発明に従って上述した利点を形成する
ための粉末流の旋回をもたらす、圧縮空気の量および／
または圧力は、好ましくは、それぞれ実際における実施
形態に従って、コンピュータ支援される制御装置によっ
て、および／またはネットワーク（このネットワークに
多数の粉末スプレイコーティング装置の制御装置が接続
されている）によって開ループ制御可能および／または
閉ループ制御可能である。
【０００７】本発明によって、ある種の「圧縮空気絞
り」の形式の圧縮空気が形成され、その圧縮空気絞り
は、空気流路全体を横切る、ほぼ半径方向の空気カーテ
ンからなる。その空気量と空気圧力は、圧縮空気流が粉
末通路を横方向に完全に突き進んで、それによってある
種の閉成された絞りを形成し、その絞りは粉末流によっ
て「開放された絞り」になるように押し広げることがで
きるように、定められている。その場合に「圧縮空気絞
り」は、粉末通路壁からの粉末流端縁層の引き剥がし、
粉末粒子の半径方向内側への延長および、機械的な絞り
の後ろ側におけるのと同様に、「圧縮空気絞り」によっ
て半径方向外側への旋回をもたらす。
【０００８】本発明の他の特徴は、従属請求項に記載さ
れている。それによれば、本発明は、大体において次の
特徴を有している：
【０００９】１．粉末通路の下流側の端部においてスプ
レイ可能な、空気によって移送されるコーティング粉末
のための粉末通路と、粉末通路によって定められる、流
路を包囲する空気出口とを有し、前記空気出口は粉末流
路に対して横方向に向けられている、粉末スプレイコー
ティング装置において、空気出口が圧縮空気源に接続さ
れており、前記圧縮空気源から圧縮空気が空気出口へ、
圧縮空気が空気出口において粉末通路から粉末端縁層を
持ち上げて、粉末流を粉末通路の半径方向中心へ押しや
って旋回させるような量と圧力で供給可能であることを
特徴とする粉末スプレイコーティング装置。
【００１０】２．空気出口から流出する圧縮空気流は、
この圧縮空気からなる、粉末流のための流れ絞りを形成
し、その場合に流れ絞りは閉鎖されており、かつ粉末流
によって絞りが開口するように押し開くことができるこ
とを特徴とする請求項１に記載の粉末スプレイコーティ
ング装置。
【００１１】３．空気出口は、粉末通路の下流側の端部
に配置されており、そこにおいてコーティング粉末の噴
霧が開始されることを特徴とする請求項１または２に記
載の粉末スプレイコーティング装置。
【００１２】４．空気出口は、ウェブの下流側に配置さ
れており、前記ウェブは粉末通路を通って横方向に延び
ており、かつその中にセンターボディを保持しているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の粉末スプレイ
コーティング装置。
【００１３】５．空気出口の下流側において、粉末流の
流路内に粉末を噴霧するための粉末噴霧部材が配置され
ていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項
に記載の粉末スプレイコーティング装置。
【００１４】６．粉末出口は、リングスリットノズルで
あることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に
記載の粉末スプレイコーティング装置。
【００１５】７．粉末出口は、多数のノズル開口部から
形成されており、前記ノズル開口部は粉末通路の流路の
回りにリング状に配置されていることを特徴とする請求
項１から５のいずれか１項に記載の粉末スプレイコーテ
ィング装置。
【００１６】８．少なくとも１つの電極が空気出口の空
気路内に配置されているので、空気路の圧縮空気流が電
極の回りを流れることができることを特徴とする請求項
１から７のいずれか１項に記載の粉末スプレイコーティ
ング装置。
【００１７】９．空気出口は、半径方向外側から内側
の、粉末通路の粉末流路内へ向けられていることを特徴
とする請求項１から８のいずれか１項に記載の粉末スプ
レイコーティング装置。
【００１８】１０．粉末スプレイコーティング方法であ
って、その場合にコーティング粉末は空気によって粉末
通路を通って移送されて、その粉末通路の下流側の端部
においてスプレイされ、かつその場合に圧縮空気は圧縮
空気出口を通って、粉末通路によって定められる流路に
対して横方向に粉末流路内へ移送される、前記粉末スプ
レイコーティング方法において、圧縮空気は空気出口
へ、圧縮空気が空気出口において粉末通路から粉末端縁
層を持ち上げて、粉末流をその半径方向中心の方向へ押
しやって旋回させるような量と圧力で供給され、かつ空
気出口を通る圧縮空気は、旋回により形成される粉末流
内の粉末均質性が粉末スプレイの開始まで維持されるよ
うに、粉末通路の下流側の端部の近傍において、粉末流
路内へ導入されることを特徴とする粉末スプレイコーテ
ィング方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、例としての
好ましい実施形態を用いて、本発明を説明する。図１
は、粉末パイプ２を有する、本発明に基づくスプレイコ
ーティング装置を示しており、その粉末パイプは粉末通
路４を画成し、その粉末通路の下流側の端部に圧縮空気
出口８が形成されており、その圧縮空気出口は粉末流路
をリング状に包囲している。圧縮空気出口８は、粉末流
路をリング状に包囲するノズルスリットによって、ある
いは粉末流路をリング状に包囲する多数のノズル開口部
によって形成することができる。図１は、リング状のノ
ズルスリットを示している。このノズルスリットは、リ
ング状の分配通路１０と流れ接続されており、その分配
通路は圧縮空気導管１２を介して圧縮空気源１４と接続
されており、その圧縮空気源はたとえば圧縮空気制御
器、調節可能な圧縮空気弁または圧縮空気網とすること
ができる。圧縮空気源１４は、好ましくは、圧縮空気出
口８へ供給される圧縮空気の圧力と量を調節するため
に、コンピュータ支援される制御装置１６によって制御
される。
【００２０】コーティング粉末は、粉末流１８の形式で
粉末通路４を通して空気により移送され、その粉末通路
の下流側の端部６においてスプレイされ、あるいは噴霧
される。このスプレイまたは噴霧のためには、粉末通路
４の開口端縁において粉末流の流れが途切れるだけで十
分な場合もあり、かつ／または付加的な噴霧部材、たと
えば回転ベル状部または他の回転噴霧部材あるいは回転
しない、好ましくは流れ方向下流側で円錐状あるいはベ
ル状に拡幅する反跳皿２０を設けることができる。反跳
皿２０は、支持体バー２２の前方の端部に配置されてお
り、その支持体バーは粉末通路４内に支持体ウェブ２４
によって固定されている。支持体バー２２と支持体ウェ
ブ２４は、粉末通路４の直径よりもずっと小さい幅を有
するので、コーティング粉末１８はそのそばを通過する
ことができる。
【００２１】圧縮空気出口８は、粉末流れ方向に関して
支持体ウェブ２４の下流側に位置しているので、この支
持体ウェブが圧縮空気流によって形成される粉末の均質
性を損なうことはない。
【００２２】粉末の流路内で、粉末通路端部６の上流側
および／または下流側に、少なくとも１つの高圧電極２
６が配置されており、その高圧電極はコーティング粉末
を静電的に帯電させるために直流電圧高圧源２８に接続
されている。この直流電圧高圧源は、粉末スプレイコー
ティング装置の内部または外部に配置することができ、
その粉末スプレイコーティング装置は、それが手で持つ
ことのできるピストル形状の装置であるか、あるいは機
械的に支持される装置であるかに関係なく、通常「ピス
トル」と称される。直流電圧は、好ましくは１０ｋＶと
１４０ｋＶの間の範囲内にある。
【００２３】図１において、少なくとも１つの高圧電極
２６は反跳体２０の前側の中心に配置されている。その
高圧電極は、支持体バー２２と支持体ウェブ２４を通っ
て延びている高圧電線２７によって、高圧電源２８と接
続されている。
【００２４】粉末通路８内において、圧縮空気流内に幾
つかの、あるいは多数の電極２９を配置することができ
る。これは、電極２６のように、高圧電源に接続されて
いる高圧電極としてもよく、あるいは帯電を逃がすため
に、アース電位に接続されている接地電極であってもよ
い。
【００２５】すべての図において、同一または機能的に
互いに一致する部分には、同一の参照符号が設けられて
いる。従って図２から４に関しては、図１との差を説明
すれば十分である。
【００２６】図２において、圧縮空気出口８は、下流側
の通路部分４−２内で粉末路をリング状に包囲する、多
数の半径方向の孔によって形成されており、その下流側
の通路部分は上流側の通路部分４−３に比較して拡幅さ
れた通過断面を有しており、たとえば図１の反跳体−支
持体装置２２、２４のような、組込み物が設けられてい
ない。粉末通路４の下流側の端部６は、スリットノズル
によって形成されている。その噴霧スリット３０内に、
好ましくは１つの高圧電極３２が配置されている。その
高圧電極は、高圧線２７を介して高圧発生器２８に接続
されている。少なくとも１つの高圧電極３２は、空気通
路３４内に配置することができ、その空気通路を通って
圧縮空気が噴霧スリット３０の粉末流内へ流入する。こ
の圧縮空気は、たとえば圧力減少器または圧力制御器あ
るいは絞り個所を介して、圧縮空気源１４から取り出す
ことができる。
【００２７】図３において、圧縮空気出口８は、支持体
ウェブ２４の上流側に配置されている。
【００２８】図４において、粉末噴霧は、粉末通路４の
下流側の端部の通路端縁において流れが途切れることに
よって行われる。圧縮空気出口８は、下流側の粉末通路
端部６の上流側にわずかな距離で配置されており、ノズ
ルスリットとして形成されている。他の実施形態によれ
ば、多数のノズル開口部をリング状に配置することも可
能である。圧縮空気出口８と下流側の粉末通路端部６と
の間には、コーティング粉末１８を静電的に帯電させる
ために、粉末通路４の通路壁を通って多数の高圧電極３
８が延びている。それら高圧電極は、図４には示されて
いないが、好ましくは図２と同様に空気通路内に配置さ
れており、その空気通路の圧縮空気が、高圧電極３８に
粉末粒子が堆積することを防止する。
【００２９】すべての実施形態において、高圧電極、高
圧発生器２８、圧縮空気源１４および制御装置１６を除
いて、好ましくはすべての部分が電気的に絶縁性の材料
から形成されている。
【００３０】圧縮空気出口８は、粉末通路４内で好まし
くは半径方向に延びている。他の実施形態によれば、圧
縮空気出口は、粉末流１８の流れ方向に抗して、あるい
は流れ方向に傾斜させることができる。
【００３１】圧縮空気出口８は、その圧縮空気出口に圧
縮空気が、圧縮空気出口において粉末通路４の内壁から
粉末端縁層を持ち上げて、粉末流を半径方向の流れ中心
へ向けて押しやって旋回させるような、量と圧力で供給
されるように成形されている。圧縮空気出口８は、旋回
によって形成される粉末均質性が粉末通路端部８におけ
る粉末スプレイの開始まで維持されるように、粉末通路
４の下流側の端部６の近傍に配置されている。
【００３２】すべての実施形態において、図１から４と
同様に１つの圧縮空気出口８を、あるいは図示されてい
ない実施形態に従って、複数の圧縮空気出口８を粉末流
方向１８に軸方向に相前後して配置することができる。
【００３３】本発明の好ましい実施形態によれば、圧縮
空気出口は粉末通路４の、組込み物がない領域内に配置
されているので、圧縮空気は粉末通路４の全横断面を、
たとえば図２から４に示すように、横方向に貫流するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく粉末スプレイコーティング装置
を概略的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に基づく粉末スプレイコ
ーティング装置を概略的に示す縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に基づく粉末スプレイコ
ーティング装置を概略的に示す縦断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態に基づく粉末スプ
レイコーティング装置を概略的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
４…粉末通路 ６…（下流側の）端部 ８…空気出口 ９…空気出口 １０…分配通路 １２…圧縮空気導管 １４…圧縮空気源 １６…制御装置 １４…圧縮空気源 １５…圧縮空気 １８…粉末流 ２０…反跳皿 ２２…支持体バー ２４…支持体ウェブ ２６…高圧電極 ２７…高圧電線 ２８…直流電圧高圧源 ２９…電極 ３０…噴霧スリット ３２…高圧電極 ３４…空気通路 ３８…高圧電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フェリックス マウヒル スイス国，ツェーハー−9030 アプトビ ル，アレーシュトラーセ ７ アー (72)発明者 ハンスペーター フィエリ スイス国，ツェーハー−9400 ロールシャ ッハ，レーベンシュトラーセ 12 (72)発明者 シルバーノ ゲラン スイス国，ツェーハー−9030 アプトビ ル，センデルリークシュトラーセ ３ Ｆターム(参考） 4F033 AA01 BA05 CA01 DA05 EA01 JA08 NA01 QA01 QB02Y QB05 QB12Y QC02 QD08 QD14 QH02 QH10 4F034 AA01 BA01 BA05 BA07 BA14 BA32 BB12 BB15

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粉末通路（４）の下流側の端部（６）に
    おいてスプレイ可能な、空気によって移送されるコーテ
    ィング粉末（１８）のための粉末通路（４）と、粉末通
    路（４）によって画定される、流路を包囲する空気出口
    （８）とを有し、前記空気出口は粉末流路に対して横方
    向に向けられている、粉末スプレイコーティング装置に
    おいて、 空気出口（８）が圧縮空気源（１４）に接続されてお
    り、圧縮空気（１５）が前記圧縮空気源から空気出口
    へ、圧縮空気（１５）が空気出口（８）において粉末通
    路（４）から粉末端縁層を持ち上げて、粉末流（１８）
    を粉末通路の半径方向中心へ押しやって旋回させるよう
    な、量と圧力で、供給可能であることを特徴とする粉末
    スプレイコーティング装置。
  2. 【請求項２】 空気出口（８）から流出する圧縮空気流
    は、この圧縮空気（１５）からなる、粉末流（１８）の
    ための流れ絞りを形成し、その場合に流れ絞りは閉鎖さ
    れており、かつ粉末流によって絞りが開口するように押
    し開くことができることを特徴とする請求項１に記載の
    粉末スプレイコーティング装置。
  3. 【請求項３】 空気出口（８）は、粉末通路（４）の下
    流側の端部（６）に配置されており、そこにおいてコー
    ティング粉末の噴霧が開始されることを特徴とする請求
    項１または２に記載の粉末スプレイコーティング装置。
  4. 【請求項４】 空気出口（８）は、ウェブ（２４）の下
    流側に配置されており、前記ウェブは粉末通路（４）を
    通って横方向に延びており、かつその中にセンターボデ
    ィ（２０、２２、２６）を保持していることを特徴とす
    る請求項１または２に記載の粉末スプレイコーティング
    装置。
  5. 【請求項５】 空気出口（６）の下流側において、粉末
    流の流路内に粉末を噴霧するための粉末噴霧部材（２
    ０）が配置されていることを特徴とする請求項１から４
    のいずれか１項に記載の粉末スプレイコーティング装
    置。
  6. 【請求項６】 粉末出口（８）は、リングスリットノズ
    ルであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１
    項に記載の粉末スプレイコーティング装置。
  7. 【請求項７】 粉末出口（８）は、多数のノズル開口部
    から形成されており、前記ノズル開口部は粉末通路
    （４）の流路の回りにリング状に配置されていることを
    特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の粉末
    スプレイコーティング装置。
  8. 【請求項８】 少なくとも１つの電極（２９）が空気出
    口（８）の空気路内に配置されているので、空気路の圧
    縮空気流が電極の回りを流れることができることを特徴
    とする請求項１から７のいずれか１項に記載の粉末スプ
    レイコーティング装置。
  9. 【請求項９】 空気出口（８）は、半径方向外側から内
    側の、粉末通路（４）の粉末流路内へ向けられているこ
    とを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の
    粉末スプレイコーティング装置。
  10. 【請求項１０】 粉末スプレイコーティング方法であっ
    て、その場合にコーティング粉末（１８）は空気によっ
    て粉末通路（４）を通って移送されて、その粉末通路の
    下流側の端部（６）においてスプレイされ、かつその場
    合に圧縮空気（１５）は圧縮空気出口（８）を通って、
    粉末通路（４）によって定められる流路に対して横方向
    に粉末流路内へ移送される、前記粉末スプレイコーティ
    ング方法において、 圧縮空気（１５）は空気出口（８）へ、圧縮空気（１
    ５）が空気出口（８）において粉末通路（４）から粉末
    端縁層を持ち上げて、粉末流（１８）をその半径方向中
    心の方向へ押しやって旋回させるような、量と圧力で供
    給され、かつ空気出口（８）を通る圧縮空気（１５）
    は、旋回により形成される粉末流内の粉末均質性が粉末
    スプレイの開始まで維持されるように、粉末通路（４）
    の下流側の端部（６）の近傍において、粉末流路内へ導
    入されることを特徴とする粉末スプレイコーティング方
    法。
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