KR100384649B1 - 회전식분무기 - Google Patents

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KR100384649B1
KR100384649B1 KR1019950046297A KR19950046297A KR100384649B1 KR 100384649 B1 KR100384649 B1 KR 100384649B1 KR 1019950046297 A KR1019950046297 A KR 1019950046297A KR 19950046297 A KR19950046297 A KR 19950046297A KR 100384649 B1 KR100384649 B1 KR 100384649B1
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뒤르 게엠베하
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Abstract

종형 부재(1)의 주위에 있는 외부면(5)을 세척하기 위해, 세정용 유체가 튀는 현상없이 원심 작용에 의해 내부로부터 외부면(5)상으로 안내되어 주위로 균일하게 분배되어야한다. 세정용 유체는 중앙에서 짧은 세정 밸브로부터 탭되어 외부면(5)의 내부에 있는 방사방향 수집공간(29, 15)내로 공급된다. 거기서부터 후방의, 바람직하게는 라운딩된 종형 부재 플레이트 림(6) 위로 흐른다. 그것 대신에, 세정용 유체가 고유의 밸브를 통해 별도로 공급될 수도 있다.

Description

회전식 분무기
본 발명은 구동 모터의 회전 축에 설치될 수 있는 종형부재, 및 도관을 포함하며, 분무될 코팅 재료는 상기 종형 부재의 내부로부터 상기 종형 부재의 전방 단부에서 상기 분무 엣지로 뻗은 외부 유동면으로 공급되며, 상기 종형 부재는 외주에 상기 분무 엣지로부터 연장된 외부면을 가지며, 상기 도관으로부터 코팅 재료의 증착을 제거하기 위해 용제 또는 퍼지용 유체(purging fluid)가 상기 종형 부재의 외부면상으로 공급되도록 구성된, 회전식 분무기에 관한 것이다. 이러한 종류의 분무기는 공지된 바와같이 정전 페인트 코팅 시스템, 예컨대 연속 차체 페인팅 설비에 사용된다.
독일 특허 출원 공개 제 43 06 799호에는 종형 부재를 포함하는 회전식 분무기가 공지되어있다. 여기서, 종형 부재는 재료공급을 위해 후방으로부터 종형 부재내로 삽입되어 동축으로 고정된 중앙 튜브 구조물을 중심으로 회전하고, 상기 튜브 구조물은 페인트 도관과 분리된 도관을 포함하며, 이 도관을 통해 퍼지용 유체(특히 페인트 용제를 의미한다)가 종형 부재 내부로 공급된다. 페인트 도관과 분리되어 제공되는 중앙 튜브 구조물의 퍼지용 유체 통로로 인해, 먼저 페인트를 페인트 도관으로부터 제거하고 페인트의 손실을 감수하지 않고 종형 플레이트 및 종형 분배기에 결합된 분배기 또는 변형 부분을 퍼지할 수 있다. 튜브 구조물의 서로 분리된 도관은 바람직하게는 분배기에 고정된 고리형 몸체내로 뻗으며, 상기 고리형 몸체는 독일 실용신안 제 93 19 555.9호에 공지되지있는 바와같이, 분배기와 함께 종형 부재내로 탈착가능하게 삽입된다.
공지된 분무기에서는 작동중에, 페인트 입자가 종형 부재의 외주를 형성하는 다소 원추형으로 퍼지는 종형 부재의 외부면에 달라붙을 수 있다는 문제점이 있다. 상기 페인트 입자는 다시 용해되어, 특히 페인트 교체후에 코팅될 대상물을 더럽힐 수 있다. 따라서, 상기 외부면을 세척할 수 있어야 한다.
독일 실용신안 제 86 07 841.0호에 공지된, 전술할 문제점의 해결책은 중앙 페인트 튜브로부터 떨어져 분무기 하우징의 방사방향 외부 영역에 배치된 별도의 퍼지용 유체 도관을 제공하는 것이다. 상기 퍼지용 유체 도관은 외부의 퍼지용 유체 소오스에 연결되고, 종형 부재의 원추형 외부면을 향한 노즐내로 뻗는다. 퍼지용 유체 노즐의 방사방향 외부에는 축에 평행한 가이드 공기 노즐의 링이 제공되며, 회전축으로부터 그것의 축방향 간격은 분무하는 종형 부재 외부면의 최대 반경에 대략 상응해야 하고, 그것의 목적은 통상적으로 종형 부재로부터 분무되는 코팅 재료의 형상을 조정하는 것이다. 외부로부터 공급되는 퍼지용 유체를 위해, 밸브, 밸브 구동부 및 프로그램 콘트롤러를 포함하는 고유의 제어 시스템이 필요하다. 다른 공지된 회전식 분무기에서 지금까지 통상적인 바와같이, 외부로부터 뻗은 노즐로부터 퍼지용 유체가 측면 외부면에 튀는 시스템은, 특히 되튀는 효과에 의해, 분무기가 세척되는 표면 외부, 예컨대 종형 부재의 축방향 후방에 놓인 지점 및/또는 코팅 재료를 방전시키기 위한 외부 전극에서 습윤됨으로써 더럽혀질 수 있다는 단점을 갖는다. 퍼지용 유체가 비교적 양호한 전도성을 가지면, 이로인해 고전압 절연 문제가 발생한다.
종형 부재의 내부로부터 외부면으로 뻗은 도관을 제공하는 것이 공지되어 있기는 하지만, 임의로 또는 세척과정후에 내부에 모인 퍼지용 유체를 외부로 배출할 목적을 갖는다. 따라서, 그런 장치로 외부면을 규칙적으로 퍼지시키는 것이 불가능하다.
본 발명의 목적은 지금까지 통상적인 튀는 현상없이 바람직하게는 지금까지보다 적은 비용으로 종형 부재의 외부면을 세척할 수 있도록, 회전식 분무기를 구성하는 것이다.
상기 목적은 외부면의 퍼지 및 세척을 위해, 퍼지용 유체가 퍼지용 유체 도관에 의해 공급되는 지점으로부터 원심작용에 의해 외부면으로 흐르며, 외부면 위로 분배됨으로써 달성된다.
본 발명은 일반적으로 다소 원추형으로 전방으로 퍼지는 종형 부재의 외부면이 특히 종형 부재의 내부로부터 나와, 상기 외부면의 축방향 후방 림 주위로 흐르는 퍼지용 유체에 의해, 분무기의 다른 영역의 바람직하지않은 습윤없이, 효과적으로 그리고 확실하게 세척된다는 장점을 갖는다. 바람직한 실시예에서, 세척은 정상 작동시 종형 플레이트 및 경우에 따라 중앙 분배기의 규칙적인 퍼지를 위해 어떤 경우에도 필요한 시스템과 동일한 시스템으로 제어될 수 있다. 즉, 별도의 밸브 및 통상의 짧은 밸브의 탭에 의한 부가의 제어수단이 필요없다.
도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.
종형 부재(1)는 유동면(2)을 통해 분무 엣지(3)로 흐르는 예컨대 수용성의 또는 그밖의 페인트와 같은 코팅 재료를 분무하기 위해 사용되며, 그것의 허브(4)는 공지된 방식으로 회전식 분무기의 구동 모터의 중공 축(도시되지 않음)의 개방 단부로 조여진다. 이러한 고정 시스템은 작고 가벼운 컴팩트형 종형 부재 및 비교적 짧은 페인트 튜브(7)를 가능하게한다. 상기 페인트 튜브(7)를 중심으로 종형 부재(1)가 회전한다. 회전축에 대해 동축으로 배치된 페인트 튜브의, 노즐로 사용되는 전방단부를 통해 분무될 코팅재료가 종형 부재내로 안내된다. 페인트의 교체시 페이트 대신에 통상적으로 퍼지용 유체가 페이트 튜브(7)의 페인트 도관을 통해 흐른다.
페인트 튜브(7)는 고정된 튜브형 몸체(8)의 일부이다. 부가의 축방향 보어 도관(9)의 편심적인 배치는 상기 페인트 튜브(7)를 관통해 페인트 튜브에 평행하다. 페인트 튜브(7)의 외부에 있는 상기 축방향 도관(9)에 의해, 페인트 튜브를 사용하지 않으면서, 그리고 예컨대 페인트 손실 또는 많은 량의 퍼지용 유체를 감수하지 않으면서도, 종형 부재의 내부를 퍼지할 수 있다. 이것은, 페인트 교체시 뿐만 아니라 그밖의 이유로 규칙적인 세척이 필요할 때 바람직하다. 페인트 튜브(7) 및 도관(9)은 분배기(10)에 고정된 고리형 몸체(13)의 내부로 뻗는다. 상기 고리형 몸체(13)에 의해 분배기(10)가 종형 부재(1)내로 탈착가능하게 삽입된다. 분배기(10)는 분무될 코팅재료를 부분 유동으로 세분하고, 상기 부분 유동 중 한 부분 유동은 분배기의 후면에서 유동 면(2)으로 흐르며, 다른 부분 유동은 분배기(10)의 중앙 개구를 통해 그것의 전방면으로 흐르고, 전방면으로부터 유동면(2)으로 흐른다.
분배기(10)의 고리형 몸체(13)내에 축에 평행하게 뻗은 도관(9)은 퍼지용 유체 도관(9')으로부터 재료를 공급받는다. 상기 퍼지용 유체 도관(9')은 페인트 튜브(7)의 페인트 도관으로부터 분리되어 튜브 몸체(8)의 방사방향으로 확대된 부분(8')에 배치된다. 부분(8')의 방사방향으로 뻗은 전방면(12)과 고리형 몸체(13)의 후방면(17) 사이의 축방향 간격에 의해 튜브 구조물을 둘러싸는 고리형공간(29)이 형성되고, 상기 고리형 공간은 상기 종형 부재의 내측면으로 연장되는 방사형 외측 단부에서 확대되며, 이 위치에서 축방향으로 스칼럽(scallop) 또는 트로프(trough) 형상으로 확대될 수 있다. 이 영역에서 고리형 공간(29)의 외주에 하나 이상의 연결 통로(20)가 뻗으며, 상기 연결 통로는 고리형 공간(29)을 퍼지용 유체 도관(9')에 연결시킨다. 연결 통로(들)(20)는 도면에 도시된 바와 같이 퍼지용 유체 도관(9')으로부터 뻗으며 방사방향 외부로 향하며 및/또는 방사방향에 대하여 전방으로 기울어진다.
도면에 나타나는 바와 같이, 종형 부재(1)의 외주는 전방으로 퍼지는, 본 실시예의 경우 연속적인 원추형 외부면(5)으로 형성된다. 상기 외부면(5)은 분무 엣지(3)과 이 분부 엣지로부터 떨어진 후방의 칼라형 림(6)과의 사이로 연장된다. 고리형 공간(15)이 림(6)에 방사방향 내부로 인접해서, 원추형 외부면(5)과 허브(4)의 축방향 전방부분의 사이의 종형부재(1)에 제공된다. 상기 고리형 공간(15)은 대략 U형 횡단면을 가지며, 축방향 후방으로 개방된다. 즉, 종형 부재 외부면의 일부를 형성한다.
반지름 방향의 베이스의 방사형 내측 단부 또는 고리형 공간(15)의 내측 표면에서, 외부 퍼지 통로(18)의 출구가 회전축 주위에 동일한 각 간격으로 배치되며, 고리형 공간(29)의 주위로부터 방사방향 외측 축방향 전방으로 기울어져서, 종형 부재(1)의 허브(4)를 통해 뻗는다. 원추형 외부면(5)의 세척을 위해, 이러한 목적을 위해 사용되는 퍼지용 유체가 중앙 튜브 구조물의 퍼지용 유체 도관(9')으로부터 빼내질 수 있다. 퍼지용 유체는 종형부재의 회전시 원심작용에 의해 연결 통로(20), 고리형 공간(29), 통로(18), 고리형 공간(15)의 내부면(16) 및 방사방향 외부 측벽 그리고 종형 부재(1)의 후방 림(6)을 통해 흐르고, 종형 부재(1)의 후방 림(6)으로부터 원추형 외부면(5) 위로 분배된다. 이것은 바람직하게는 축방향 도관(9)으로부터 나온 퍼지용 유체에 의한 분배기(10) 및 유동면(2)에 있는 개구를 퍼지하기 위한 퍼지 공정과 동시에 이루어진다. 즉, 별도의 제어 수단없이 자동으로 이루어진다. 종 플레이트의 원형 림(6)은 내부로부터 외부면으로의 튀는 현상없는 전달을 위해 바람직하다.
고리형 공간(29)은 (고리형 공간의 외주에) 허브(4)와 고정된 튜브 구조물 사이에 형성된 갭(25) 보다 큰 직경을 갖는다. 따라서, 원심작용에 의해 고리형 공간(29)의 외주에 모여진 퍼지용 유체가 갭(25)을 통해 종형 부재로부터 배출되어 예컨대 후방 지지체내로 흐르는 것이 방지된다. 부가로 또는 대신에 퍼지용 유체의 배출을 방지하는 다이내믹 시일(26)이 갭(25)내에 제공될 수도 있다.
도면에 도시된 바와는 달리, 고리형 공간(15)이 다른 형상, 예컨대 방사방향 외부로 기울어진 또는 휘어진 외부 측벽을 갖는 형상일 수도 있다. 고리형 공간(15)의 형상은 특히 소수의 기존 외부 퍼지 통로(18)에 의존할 수 있다. 구성의 간소화를 위해 단 하나의 또는 단지 적은 외부 퍼지 통로가 제공되면, 고리형 공간(15)의 방사방향 외부 벽에, 예컨대 고리형 공간의 방사 방향 외부 벽의 바닥 근처에 비교적 작은 고리형 스칼럼 또는 트로프(도시되지않음)를 형성하거나 또는 퍼지용 유체의 수집을 위해 하부 림(6에서)을 방사방향 내부로 뻗게하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 고리형 부재(30)가 회전식 분무기의 회전하는 종형 부재(1) 후방에서 방사방향 외부 영역에 설치된다. 압축공기 소오스에 연결되며 축방향으로 뻗은 공기 노즐(31)이 상기 고리형 부재(30)의 둘레에 배치된다. 상기 공기 노즐(31)은 외부면(5) 위로 흐르는 퍼지용 유체 및 상기 유체를 가이드하는 공기를 공급한다. 축방향 공기 노즐은 도시된 실시예에서 회전축으로부터 방사방향 간격을 갖는다. 상기 간격은 외부면(5)의 후방 단부 근처에서 원추형 외부면(5)의 1/2 직경과 대략 동일하므로, 림(6)의 1/2 직경 보다 약간 더 크다. 상이한 직경 또는 상이한 배출구 방향을 가진 다수의 공기 노즐 링이 제공될 수도 있다.
내부에서, 즉 외부면(5)의 후방 단부에서 방사방향으로 비교적 멀리 부딪치는 가이드 공기에 의해, 축 방향으로 볼 때 바로 후속하는 영역에서 큰 부압이 발생된다. 상기 부압은 균일하게, 경우에 따라 감소하면서 전체 외부면(5)을 통해 분무 엣지(3)에서 가장 큰 직경의 지점까지 연장된다. 이 부압에 의해 림(6) 위로 흐르는 퍼지용 유체가 거의 전체 외부면(5)에 제공되므로, 세척작용이 훨씬 개선된다.
그러나, 외부면의 세척이 전술한 가이드 공기의 작용없이도 이루어질 수 있는데, 그 이유는 림(6) 위로 흐르는 퍼지용 유체가 본래의 접착작용으로인해 이미 외부면(5)에 접착되기 때문이다. 이러한 접착작용은 림(6)에서의 원형 반경이 크게 선택될수록 보다 명확하게 확인될 수 있다. 원추형 외부면(5)의 테이퍼 율은 얼마나 양호하게 퍼지용 유체가 제공되는지에 영향을 준다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않는다. 특히 퍼지용 유체가 중앙 튜브구조물로부터 떨어지지 않고, 다른 방법으로 종형 부재의 내부로 또는 세척될 외부면 내부에 방사방향으로 놓인 지점으로 또는, 존재한다면, 고리형 공간(15)에 상응하는 공간 또는 적합한 축방향 홈내로 안내되고 거기서부터 종형 부재 주위에 있는 외부면 층상으로 흐를 수도 있다. 이것을 위해, 외부 퍼지공정을 별도로 제어할 수 있는 별도의 제어 밸브가 제공될 수 있다.
제 1도는 회전식 분무기의 종형 부재, 및 회전식 분무기에 설치된 가이드 공기 링을 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 종형 부재 2 : 유동면
3 : 분무 엣지 4 : 허브
5 : 외부면 6 : 림
7,8 : 중앙 튜브 구조물 9 : 도관
13 : 고리형 몸체 15,29 : 고리형 공간
18 : 외부 퍼지 통로 20 : 연결 통로
25 : 갭 30 : 링형 부재

Claims (15)

  1. 구동 모터의 회전 축에 설치될 수 있는 종형부재(1), 및 도관(9)을 포함하는 회전식 분무기로서, 상기 종형 부재가 외주에 분무 엣지(3)로부터 연장된 외부면(5)을 가지며, 분무될 코팅 재료가 상기 종형 부재의 내부로부터 전방 단부에 있는 상기 분무 엣지(3)로 뻗은 외부 유동면(2)으로 공급되며, 상기 도관(9)으로부터 코팅 재료의 증착을 제거하기 위해 용제 또는 퍼지용 유체가 상기 종형 부재(1)의 외부면(5)상으로 공급되는 회전식 분무기에 있어서,
    상기 외부면(5)의 퍼지 및 세척을 위해, 상기 퍼지용 유체가 퍼지용 유체 도관(9)에 의해 공급되는 지점(15,29)으로부터 원심작용에 의해 상기 외부면(5)으로 흐르며, 상기 외부면(5)으로 분배되는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 퍼지용 유체 도관(9)에 의해 공급되는 지점이 상기 종형 부재(1)내에 형성된 공간(29,15) 또는 상기 종형 부재(1)의 축방향 리세스로 놓이는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 퍼지용 유체가 원심 작용에 의해 상기 외부면(5)의 후방 링형 림(6) 주위로 흐르고 상기 후방 링형 림(6)으로부터 상기 림(6)과 상기 분무 엣지(3) 사이의 전체 외부면(5)으로 균일하게 분배되는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 회전축 주위에 분포된 하나 이상의 외부 퍼지 통로(18)가 상기 종형 부재(1)의 내부공간(29)으로부터 외부 고리형 공간(15)으로 뻗으며, 상기 고리형 공간(15)은 상기 외부면(5)의 후방 림(6)과 상기 종형 부재(1)의 허브(4) 사이에 상기 종형 부재(1)의 전방 단부로부터 이격되어 직면하는 지점에 배치되며, 상기 고리형 공간(15)으로부터 상기 퍼지용 유체가 상기 후방 림(6)을 통해 상기 외부면(5)상으로 흐르는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 후방 림(6)에 인접한 상기 고리형 공간(15)은 후방에서 주위와 개방되는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 외부 퍼지 유체 통로(18)가 상기 고리형 공간(15)의 방사방향으로 뻗은 내부면(16)의 방사방향 내측 단부로 뻗는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 퍼지용 용제 스칼럼 또는 트로프가 상기 고리형 공간(15)의 방사방향 외측벽내에 배치되는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  8. 재료공급을 위한 유동면(2)으로부터 이격되어 직면하는 후방 개구내로 삽입되어 있는 동축으로 고정된 중앙 튜브 구조물(7,8) 둘레로 회전하는 종형 부재(1)를 포하하는 회전식 분무기로서, 상기 튜브 구조물은 상기 튜브 구조물(7,8)의 재료 도관과 분리된 도관(9,9')을 포함하며, 상기 도관(9,9')을 통해 퍼지용 유체가 상기 종형 부재(1)의 내부로 축방향으로 공급되는 회전식 분무기에 있어서,
    회전축 주위에 분포된 하나 이상의 외부 퍼지 유동 통로(18)는 상기 중앙 튜브 구조물(7,8)을 상기 종형 부재(1)의 외부면상에 있는 한 지점(16)에 연결시키며, 상기 지점으로부터 상기 퍼지용 유체가 분무 엣지(3)로 뻗은 상기 종형 부재(1)의 외부면(5)으로 흐르는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 분무 엣지(3)로 뻗어 있고 원추형으로 퍼지는 외부면(5)을 가진 종형 부재(1)를 포함하며,
    압축 공기의 공급원에 연결될 수 있어, 상기 외부면(5)상으로 방출하는 공기 노즐(31)은 가이드 공기가 상기 외부면(5)으로 흐르는 퍼지용 유체에 작용하는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 회전축 주위에 분포된 공기 노즐(31)에 의해, 상기 외부면(5)으로 상기 퍼지용 유체를 끌어당기는 부압이 외부면(5)에 발생되는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 외부 퍼지 통로(18)가 상기 종형 부재(1)의 후방부에 있는 동축의 내부 고리형 공간(29)의 외주로부터 뻗으며, 상기 고리형 공간(29)은연결 통로(20)에 의하여 상기 퍼지용 유체 도관(9,9')에 연결되는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 종형 부재(1)에 동축으로 상기 유동면(2)내로 배치된 중앙 분배기(10)를 포함하며, 상기 분배기(10)에 의해 분무될 재료가 부분유동으로 세분되고, 상기 부분 유동 중 하나는 분배기(10)의 후면상에서 상기 유동면(2)으로 흐르며, 상기 다른 부분 유동은 중앙 개구(25)를 통해 상기 분배기(10)의 전방면으로 흐르며, 그리고 상기 분배기의 전방면으로부터 상기 유동면(2)으로 통로가 형성되어 있으며, 상기 분배기는 후방 고리형 몸체(13)를 구비한 상기 종형 부재(1)내로 탈착가능하게 삽입되는데,
    상기 고리형 공간(29)은 상기 고리형 몸체(13)의 후방 단부면(17)과 상기 퍼지용 유체 도관(9')을 포함하고 방사형으로 확대되는, 상기 중앙 튜브 구조물(7,8)의 부분(8')의 전방 단부면(12)과의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 튜브 구조물(7,8,8')과 상기 종형 부재(1)의 허브(4)와의 사이에 상기 종형 부재(1)로부터 상기 퍼지용 유체의 의도치않은 배출을 방지하는 시일(26)이 제공되는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 내부 고리형 공간(29)이 상기 허브(4)와 상기 고정된튜브 구조물(7,8,8') 사이에 제공된 갭(25) 보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 연결 통로(20)가 상기 중앙 튜브 구조물(7,8)의 상기 퍼지용 유체 도관(9')으로부터 방사방향 외부로 상기 고리형 공간(29)을 향해 뻗는 것을 특징으로 하는 회전식 분무기.
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