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技術 携帯小型化収斂型スプレーガン

出願人 ユーエスビーアイ・カンパニー
発明者 ジャックジースカーパジョンディーマーリンフォーステリーエルホールスティーブンエーコスビー
出願日 2000年9月8日 (19年6ヶ月経過) 出願番号 2000-273373
公開日 2001年4月10日 (18年11ヶ月経過) 公開番号 2001-096204
状態 未査定
技術分野 ノズル及び噴霧装置
主要キーワード 均衡システム 化学反応液 交差管 均衡装置 樹脂ライン 同軸通路 安全衛生管理 圧力ポット
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

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31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。

概要

背景

概要

使用者の手で把持できるように改良された小型の収斂スプレーガンを提供すること。

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31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。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

携帯小型化収斂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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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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0001

本発明は、同時係続出願(スカーパ等による、「収斂スプレー停止装置」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。

技術分野

0002

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。

背景技術

0003

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5,579,998号(登録日 1996年12月3日、ホール等、発明の名称「基体強化樹脂マトリックス被膜する方法」)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

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5,579,998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

発明の概要

0010

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。

発明を実施するための最良の形態

0013

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Parker Hannifin Corporationのthe Zenith Pump division、またはオハイオデイトンの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31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32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40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58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62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78を含む。このメインボディ78は、円形横断面を有し、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70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92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46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106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116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100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180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178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14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

0031

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。

--

0032

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

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