(57)【要約】  本発明は、部材、特に、自動車の車体の部品をコーティングするためのロータリーアトマイザー１に用いられるガイディングエアリング６に関し、前記リングは、動作状態において、ロータリーアトマイザー１のベルプレート５に面している前面、および、ベルプレート５から放出された方向性を有するスプレイを形成するための、ガイディングエアフローを出力するための少なくとも１のガイディングエアノズル７、を有する。前記リングはまた、環状の、ガイディングエアリング６の前面に、回転配置された空洞１２を有する。本発明はまた、対応して適合されるベルプレート５に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材、特に、自動車本体の部品をコーティングするためのロータリーアトマイザー（１）に用いられるシェーピングエアリング（６，１６，２２）であって、
ａ）動作状態においては、前記ロータリーアトマイザー（１）のベルカップ（５）に面する端面、及び、
ｂ）前記ベルカップ（５）により放出されるスプレイジェットを形成するためのシェーピングエアストリームを放出するための、少なくとも１のシェーピングエアノズル（７，２０、２１，２７、２８）、
を有し、
ｃ）前記シェーピングエアリング（６，１６，２２）の端面において、環状に囲むよう配された、環状の空洞（１２，１７，２３）、
を有する、ことを特徴とするシェーピングエアリング。
【請求項２】
前記環状の空洞（１２，１７，２３）が、軸方向に少なくとも１ｍｍ、又は、少なくとも２ｍｍ、特には２．２ｍｍの深さを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のシェーピングエアリング（６，１６，２２）。
【請求項３】
ａ）第１のシェーピングエアストリームを放出するため、複数の、環状に配置されたシェーピングエアノズル（２７）を含む、シェーピングエアノズルの第１のリング（２５）と、
ｂ）第２のシェーピングエアストリームを放出するため、複数の、環状に配置されたシェーピングエアノズル（２８）を含む、シェーピングエアノズルの第２のリング（２６）とを有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のシェーピングエアリング（６，１６，２２）。
【請求項４】
ａ）前記シェーピングエアノズルの２つのリングが、実質的に同一の直径を有し、かつ、
ｂ）前記シェーピングエアノズルの第１のリングからのシェーピングエアノズル（２０）と、前記シェーピングエアノズルの第２のリングからのシェーピングエアノズル（２１）とが、いずれも前記シェーピングエアリング（１６）の円周にわたって交互に配置されている、ことを特徴とする請求項３に記載のシェーピングエアリング（１６）。
【請求項５】
ａ）ノズルグループ（１９）が、前記シェーピングエアノズルの第１のリングからの少なくとも１のシェーピングエアノズル（２０）を、及び、前記シェーピングエアノズルの第２のリングからの少なくとも１のシェーピングエアノズル（２１）をいずれの場合にも含む円周にわたって配置され、かつ、
ｂ）隣接する前記ノズルグループ（１９）間の距離（β）が、個々のノズルグループ（１９）における前記シェーピングエアノズル（２０、２１）間の距離（α）より大きい、
ことを特徴とする請求項３または４に記載のシェーピングエアリング（６，１６，２２）。
【請求項６】
前記個々のノズルグループ（１９）は、いずれも、前記シェーピングエアノズルの第１のリングからの１のシェーピングエアノズル（２０）を含み、かつ、いずれも、前記シェーピングエアノズルの第２のリングからの１のシェーピングエアノズル（２１）を正確に含む、ことを特徴とする請求項５に記載のシェーピングエアリング（６，１６，２２）。
【請求項７】
ａ）前記シェーピングエアノズルの第１のリングからのシェーピングエアノズル（２０）が、いずれの場合も、前記ベルカップ（５）の回転軸に実質的に平行に配向されたエア放出を示し、及び／又は、
ｂ）前記シェーピングエアノズルの第２のリングからのシェーピングエアノズル（２１）が、いずれの場合も、円周方向の旋回するエア放出を示し、該旋回は、所望の、前記ベルカップ（５）の回転方向、又は、前記ベルカップ（５）の回転方向とは逆方向に、配向している、
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載のシェーピングエアリング（６，１６，２２）。
【請求項８】
旋回を示している前記シェーピングエアノズル（２１）が、１５°から６０°の範囲内、特に、３０°から４５°の範囲内に旋回角度を有することを特徴とする、請求項７に記載のシェーピングエアリング（６，１６，２２）。
【請求項９】
ａ）複数のシェーピングエアノズルの配置が、複数の、独立して調整可能なシェーピングエアストリームをスプレイジェット上に放出させるために提供され、
ｂ）個々のシェーピングエアノズルの配置が、いずれも、シェーピングエアストリームの１つを正確に放出し、
ｃ）個々のシェーピングエアノズルの配置が、いずれも、複数のシェーピングエアノズルを含み、
かつ、
ｄ）個々のシェーピングエアノズルの配置が、いずれも、円形、楕円形、または円形の一部の形状でアレンジされている、
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のシェーピングエアリング（６，１６，２２）。
【請求項１０】
部材をコーティングするためのロータリーアトマイザー（１）用のベルカップ（５）であって、環状に囲む外部のベルカップ後方端（１３）を有し、
前記ベルカップ後方端（１３）が軸方向に後方に向かって突き出し、組み立てられた状態において、前記ロータリーアトマイザー（１）のシェーピングエアリング（６，１６，２２）内の環状の空洞（１２，１７，２３）へ突き出す、
ことを特徴とするベルカップ。
【請求項１１】
前記ベルカップ（５）が、
ａ）７０ｍｍ未満、５０ｍｍ未満又は４５ｍｍ未満、
及び／又は
ｂ）３０ｍｍを超える又は３５ｍｍを超える、
外径を有することを特徴とする請求項１０に記載のベルカップ（５）。
【請求項１２】
ａ）凹形状をなしている外周面（８）
または
ｂ）円錐形の外周面（８）
のいずれかを有することを特徴とする請求項１０または１１に記載のベルカップ（５）。
【請求項１３】
低摩擦コーティングのフロー面（９）を有することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のベルカップ（５）。
【請求項１４】
環状に囲む溝（１５）または波状の構造がその上に形成された外周面（８）を有することを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のベルカップ（５）。
【請求項１５】
ａ）前記ベルカップ（５）の回転面に対して、５０°又は６０°を超える、及び／又は、８０°又は８５°未満の角度である外周面（８）、及び／又は、
ｂ）前記ベルカップ（５）の回転面に対して、５°又は１０°を超える、及び／又は、３０°又は４５°未満の角度である、内側のフロー面（９）
を有する、ことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載のベルカップ（５）。
【請求項１６】
ａ）環状に囲む環状スペース（１４）であって、前記ベルカップ（５）の後部に配置され、後方の方向に向かって開放しており、前記ベルカップの後方端（１３）によって外部から規定されており、
ｂ）洗浄剤による前記ベルカップ（５）の外周面の外部のフラッシングのための外部フラッシング伝送路であって、該外部フラッシング伝送路は前記環状のスペース（１４）に通じており、
ｃ）前記洗浄剤が、前記外部フラッシング伝送路から、前記ベルカップ（５）の環状のスペース（１４）に侵入し、そこから、環状の空洞（１２，１７，２３）における底部と、前記ベルカップ後方端（１３）との間のギャップを通して、前記ベルカップ（５）の外周面（８）に到達する、
ことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のベルカップ（５）。
【請求項１７】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のシェーピングエアリング（６，１６，２２）と、請求項１０ないし１６のいずれか１項に記載のベルカップ（５）とを有する、ロータリーアトマイザー（１）。
【請求項１８】
前記シェーピングエアリング（６，１６，２２）が、
ａ）別の部材として形成され、前記ロータリーアトマイザー（１）上に搭載されている、
または、
ｂ）前記ロータリーアトマイザー（１）と一体の部材、又は、ロータリーアトマイザー（１）のハウジングである、
ことを特徴とする請求項１７に記載のロータリーアトマイザー（１）。
【請求項１９】
前記シェーピングエアストリームが、前記ベルカップ（５）のスプレイリリース端（１１）の外側を越え、そこから所定の半径方向距離にあるセンターラインに沿って進む、ことを特徴とする請求項１７または１８に記載のロータリーアトマイザー（１）。
【請求項２０】
前記距離が、５ｍｍ未満、または、２ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１９に記載のロータリーアトマイザー（１）。
【請求項２１】
前記シェーピングエアストリームが、所定の半径方向のオーバーラップで、前記ロータリーアトマイザー（５）の外周面（８）上のセンターラインに当たる、ことを特徴とする請求項１７または１８に記載のロータリーアトマイザー（１）。
【請求項２２】
前記半径方向のオーバーラップが、５ｍｍ未満、または、２ｍｍ未満である、ことを特徴とする、請求項２１に記載のロータリーアトマイザー（１）。
【請求項２３】
特に、請求項１７ないし２２のいずれか１項に記載のロータリーアトマイザー（１）の作動方法であって、前記ベルカップ（５）が、３５，０００ｍｉｎ−１未満、２０，０００ｍｉｎ−１未満、１５，０００ｍｉｎ−１未満、または、１２，０００ｍｉｎ−１未満の速度で回転する、ことを特徴とする作動方法。
【請求項２４】
ａ）前記ベルカップ（５）はエアタービン（２）に駆動され、また、
ｂ）エアタービン（２）及び／又はシェーピングエアノズル（７，２０，２１，２７，２８）には、８バール未満のエアプレッシャーが供給される、
ことを特徴とする請求項２３に記載の作動方法。
【請求項２５】
前記ロータリーアトマイザー（１）が６００Ｎｌ／ｍｉｎまたは５００Ｎｌ／ｍｉｎ未満の最大全体シェーピングエアフローレートを有することを特徴とする請求項２３または２４に記載の作動方法。
【請求項２６】
ａ）幅広のスプレイジェットを放出するために、第１のシェーピングエアストリームのみが放出され、それは、円周方向の旋回を示すものであり、
ｂ）幅狭のスプレイジェットを放出するために、第２のシェーピングエアストリームのみが放出され、それは、前記ベルカップ（５）の回転軸と同軸上に配向され、
かつ、
ｃ）中間幅のスプレイジェットを放出するために、前記第１のシェーピングエアストリームと前記第２のシェーピングエアストリームの双方が放出される、
ことを特徴とする請求項２３ないし２５のいずれか１項に記載の作動方法。
【請求項２７】
ａ）前記スプレイジェットに適用されるコーティング組成物が、特定の充電電圧で静電的に充電され、
ｂ）充電電圧が、７０ｋＶ未満、５０ｋＶ未満、又は、３０ｋＶ未満である、
ことを特徴とする請求項２３ないし２６のいずれか１項に記載の作動方法。
【請求項２８】
ａ）内部のコーティング又は外部のコーティングが、所望通りに達成され、かつ、
ｂ）前記スプレイジェットに適用されるコーティング組成物が、一方の内部のコーティング用と、他方の外部のコーティング用と、異なる充電電圧で充電される、ことを特徴とする請求項２３ないし２７のいずれか１項に記載の作動方法。
【請求項２９】
ａ）内部のコーティング用の充電電圧が３０ｋＶ及び６０ｋＶの間であって、かつ、
ｂ）外部のコーティング用の充電電圧が５０ｋＶ及び９０ｋＶの間である、
ことを特徴とする、請求項２８に記載の作動方法。
【請求項３０】
前記ロータリーアトマイザー（１）が、コーティング組成物ストリームを、６００ｍｌ／ｍｉｎ未満、５００ｍｌ／ｍｉｎ未満、又は、４００ｍｌ／ｍｉｎ未満で適用する、ことを特徴とする請求項２３ないし２９のいずれか１項に記載の作動方法。
【請求項３１】
前記ロータリーアトマイザー（１）によって放出されるスプレイジェットが、特定の統計上の液滴粒度分布を示し、該統計上の液滴粒度分布は、少なくとも下記の統計上の性質、
ａ）２０μｍおよび８００μｍの間、特には、３００μｍおよび５００μｍの間のメジアン、
ｂ）２０μｍおよび８００μｍの間、特には、３００μｍおよび５００μｍの間の平均値、
ｃ）５００μｍ未満、４００μｍ未満、又は、３００μｍ未満の標準偏差、
のうち１つを示すことを特徴とする請求項２３ないし３０のいずれか１項に記載の作動方法。
【請求項３２】
内部のコーティングが、部材内部で行われる、ことを特徴とする請求項２３ないし２９のいずれか１項に記載の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メインクレームに記載の、ロータリーアトマイザーに用いられるシェーピングエアリング、及び、独立クレームに記載の、適切に適合されたベルカップに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の塗装工場において、ロータリーアトマイザーは、通常、自動車の車体の部品等のような、部品の連続塗布に用いられる。このロータリーアトマイザーは、回転しているベルカップを用いることによって、塗布される部品上に、コーティング組成物（液体塗料など）のスプレイジェットを適用するものである。さらに、かかるロータリーアトマイザーの端面に、シェーピングエアリングを配することが知られている。このシェーピングエアリングは、環状にベルカップシャフトを囲み、その端面は、円周に亘って環状に配された、多数のシェーピングエアノズルを有するシェーピングエアノズルのリングを有する。そのシェーピングエアノズルから、シェーピングエアストリームが、後方からスプレイジェットに向けて放出されることにより、スプレイジェットが形成される。
【０００３】
かかるロータリーアトマイザーの既知の構成においては、ベルカップは部分的に覆われており、例えば、シェーピングエアリングが、ベルカップの後方領域において、ベルカップの外周面を囲んでいる。これによって、シェーピングエアリングが、ベルカップと軸方向にオーバーラップする。しかし、この構成の不利な点としては、ベルカップ後方の汚れを防ぐために、”空気洗浄”が絶対的に不可欠なことである。
【０００４】
他方、かかるロータリーアトマイザーの別の構成においては、環状に囲む溝が、シェーピングエアリングとベルカップとの間に、軸方向に配置され、その溝の領域において、ベルカップシャフトは露出されているため、汚れてしまうことがある。この構造における問題は、また、自動洗浄装置で、ロータリーアトマイザーが洗浄される際、洗浄液がシェーピングエアリング及びベルカップの間の環状の溝に入り込むことがあるため、起こり得るものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上より、本発明の目的は、前述の既知のロータリーアトマイザーを改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本目的は、メインクレームに規定された本発明によるシェーピングエアリング、及び、独立クレームに規定された、適切に適合されるベルカップによって達成される。
【０００７】
本発明は、端面において、シェーピングエアリングの中に、環状の空洞を提供する、一般的な、技術的教示を含むものである。その環状の空洞には、ロータリーアトマイザーが動作中に、適切に適合するベルカップの後方端が、突き出るものである。環状の空洞は、よって、好ましくは円形で、ベルカップの回転軸と同軸上に配されており、環状の空洞の直径が、連結するベルカップの後方端の直径に対応していることにより、ベルカップの後方端は、シェーピングエアリング内の環状の空洞の中へ、軸方向に突き出る。前述の寸法規定としては、環状の空洞が所定の半径方向の広がりを有するため、環状の空洞の真ん中に適合するのが好ましい。
【０００８】
ベルカップ後方端は、シェーピングエアリングの端面と同一平面上にあってもよく、シェーピングエアリングの環状の空洞内に、軸方向に後退していてもよい。この場合、シェーピングエアリング及びベルカップの間の軸方向のオーバーラップは、例えば、１から３ｍｍまたはそれ以上の範囲であってよい。本発明の好ましい具体的態様においては、環状の空洞は、よって、前述のシェーピングエアリング及びベルカップの軸方向のオーバーラップを許容するため、少なくとも１ｍｍ、又は少なくとも３ｍｍの軸方向の深さを有する。
【０００９】
本発明の好ましい具体的態様においては、シェーピングエアリングは、シェーピングエアノズルの複数のリングを含み、いずれの場合も、スプレイジェットを形成するため、複数の環状に配置されたシェーピングエアノズル、つまり、シェーピングエアノズルの個々のリングの各々が、スプレイジェット上にシェーピングエアストリームを放出している。シェーピングエアノズルにおける様々なリングからの、複数のシェーピングエアストリームの放出は、個々のシェーピングエアストリームが互いに独立して調整可能であるため、スプレイジェットをよりフレキシブルに形成させるのに、有利である。シェーピングエアノズルの個々のリングが、この場合、環状に、及び／又は、ベルカップシャフトと同軸上に配置されているのが好ましい。
【００１０】
２つの独立して調整可能な、シェーピングエアストリームを放出するシェーピングエアノズルの２つのリングを有する、本発明によるシェーピングエアリングの変形においては、シェーピングエアノズルの２つのリングは、実質的に同一の直径を有する。シェーピングエアノズルの一方のリングからの１のシェーピングエアノズル、及び、シェーピングエアノズルの他方のリングからの１のシェーピングエアノズルは、したがって、いずれの場合も、シェーピングエアリングの円周に亘って、交互に配置される。
【００１１】
さらには、シェーピングエアノズルの一方のリングからの少なくとも１のシェーピングエアノズルのいずれの場合も、及び、シェーピングエアノズルの他方のリングからの少なくとも１のシェーピングエアノズルのいずれの場合も、同一直径のシェーピングエアノズルのリングを複数用いて、ノズルのシェーピングエアリンググループの円周に関して配することとしてもよい。好ましくは、円周方向内で隣接する、複数のノズルのグループ間の距離が、この場合、個々のノズルのグループにおける複数のシェーピングエアノズル間の距離よりも大きい。これは、複数のノズルを含む１つのグループに属しているノズルから出ているシェーピングエアストリームが、これらのシェーピングエアノズル間の距離が小さいことから、その後まとまって１つのエアストリームを形成するため、有利である。
【００１２】
好適には、ノズルの個々のグループが、いずれの場合も、対のノズルであって、それがまさに、一方のシェーピングエアノズルのリングからの、１のシェーピングエアノズルと、他方のシェーピングエアノズルのリングからの、１のシェーピングエアノズルと、を含むことである。
【００１３】
しかしながら、シェーピングエアノズルのリング内の、個々のノズルのグループは、例えば、ノズルのグループにつき、３またはそれ以上など、異なる数のシェーピングエアノズルを含んでいてよい。
【００１４】
さらには、本発明においては、シェーピングエアノズルの各種のリングにおけるシェーピングエアノズルは異なる方向に配向されていてもよく、このため、各々のシェーピングエアストリームが異なる方向に放出され得る。例えば、一方のシェーピングエアノズルのリングにおける、シェーピングエアノズルは、いずれの場合でも、ベルカップの回転軸に実質的に平行に配向したエアの放出を示す。他方のシェーピングエアノズルのリングにおける、シェーピングエアノズルは、一方、円周方向の旋回を示すエア放出をすることにより、これらのシェーピングエアノズルからのシェーピングエアストリームが、ベルカップの回転軸に対して所定の旋回角度を有することが可能である。前記旋回角度は、例えば、５０°から６０°の範囲にあってよく、３０°から４５°の範囲にある旋回角度では、実証済みの特別な利点を有する。シェーピングエアノズルのかかる配向による利点の一つとしては、シェーピングエアストリームが合体され、それにより特定の配向を持つシェーピングエアストリームが得られることにある。この場合、得られるシェーピングエアフローの、３つの異なる形状が、２つのシェーピングエアストリームを出したり止めたりすることによって、２つのシェーピングエアストリームによって達成される。
【００１５】
さらに、本発明においては、シェーピングエアノズルの個々のリングが、異なる直径を有してもよく、シェーピングエアノズルの個々のリングは、好ましくは、ベルカップの回転軸と同軸上に配置されていてよい。
【００１６】
しかしながら、もう一つの方法として、ベルカップシャフト周辺の楕円の形状内に、シェーピングエアノズルの個々のリングが配置されてもよい。
【００１７】
さらには、本発明においては、複数のシェーピングエアノズルによる、シェーピングエアノズルの配置について、いずれの場合も、異なるシェーピングエアストリームの放出に用いられてよく、個々のシェーピングエアノズルの配置は、ベルカップシャフトの周辺のリングにおいてではなく、むしろいずれの場合も円の一部を形成するようにしてもよい。
【００１８】
さらに本発明は、ベルカップの後方端が、組み立てられた状態で、軸方向にシェーピングエアリング内の環状の空洞に突き出るように構成された、適切に適合されるベルカップを含む。本発明によるベルカップは、それゆえ、ベルカップの後方端が環状の空洞内に軸方向に突き出ることが可能であるように、シェーピングエアリング内の環状の空洞と実質的に同じ直径を示すベルカップ後方端を有する。
【００１９】
さらには、本発明におけるベルカップにおいては、ベルカップ後方端の半径方向の範囲が、シェーピングエアリング内の環状の空洞がベルカップの後方端を収容できるように、半径方向において、環状の空洞の幅よりも小さいのが好ましい。
【００２０】
本発明の好ましい具体的態様においては、ベルカップは、３０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲の外径を有し、３５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲の外径は、実証済みの特別な利点を有する。
【００２１】
本発明によるベルカップの変形において、環状に囲んでいるスプレイリリース端におけるベルカップの半径は、ベルカップの後方端からスプレイリリース端までのベルカップの外周面における軸方向の長さより大きい。例えば、ベルカップの半径とベルカップ周面の軸方向の長さとの比としては、１．２〜１．８の範囲にあってよく、相対的に短い構成がベルカップに採用されるのであれば、１．５〜１．７の範囲にある比は、実証済みの特別な利点を有する。
【００２２】
一方、本発明によるベルカップの他の変形においては、ベルカップの後方端からスプレイリリース端までのベルカップの外周面における軸方向の長さ、環状に囲んでいるスプレイリリース端においてベルカップの半径より大きい。例えば、周面の軸方向の長さとベルカップの半径との比としては、相対的に長い構成がベルカップに採用されるのであれば、１．１〜１．２の範囲にあってよい。
【００２３】
更には、ベルカップの外周面の発明に関しては、例えば、くぼみなどの凹面形状としてもよい。ベルカップの外周面のかかる凹面形状は、シェーピングエアフローがそれ自体、ベルカップの円周面とは反対に働くので、シェーピングエアの機能を改良するという効果がある。さらには、ベルカップが、洗浄剤によって外部フラッシングされることにより、洗浄される際、ベルカップの外周面の凹形状が洗浄機能の改善を導く。これは、洗浄剤がそのとき、ベルカップの周面に対して押されるからである。
【００２４】
しかしながら、別の方法として、特定の円錐角を有する円錐の外周面を有する本発明におけるベルカップに関しては、円錐角は、例えば、１〜３０°の範囲にあってよい。
【００２５】
ベルカップ外周面は、例えば、ベルカップの回転面に対し、５０°から８９°の範囲にある角度を有してよい。さらには、本発明によるベルカップは、ベルカップの回転面に対し、１°〜４０°の範囲にある角度を有する内部のフロー面を含んでよい。
【００２６】
加えて、本発明においては、内部のフロー面を有するベルカップに、低摩擦コーティングがなされていてもよい。ベルカップのフロー面における、かかる構成は、ドイツ特許出願第１０  ２００６  ０２２  ０５７号に開示されており、該特許出願の内容は、全体として、フロー面の構成に関しての本記述に組み込まれる。
【００２７】
更には、本発明によるベルカップは、外周面に、環状に囲む溝を有してもよい。この溝は、軸方向に波状の外形状を形成するものであり、これは境界層の形成に寄与し、これによって、ベルカップの作動挙動が改善される。
【００２８】
さらには、本発明によるベルカップは、外部のフラッシング用に設計可能であり、それ自体は、先行技術によって知られている。この目的を達成するため、本発明によるベルカップは、その後方で、環状に囲んでいる環状のスペースを含み、それは、後方に向かって開放されており、ベルカップ後方端によって外部から規定されている。この場合、ベルカップは、洗浄剤で、ベルカップの外周面を外部からフラッシングするための外部のフラッシング伝送路を有し、この外部のフラッシング伝送路は環状のスペース内に通じており、このため、洗浄剤が、外部のフラッシング伝送路からベルカップの環状のスペースに入り込み、そこから、シェーピングエアリング内の環状の空洞における底部と、ベルカップ後方端との間のギャップを通して、ベルカップの外周面に到達する。
【００２９】
しかしながら、本発明は、本発明による前述のシェーピングエアリング、及び、同様に上述された、本発明によるベルカップのみならず、本発明によるシェーピングエアリング、及び、本発明によるベルカップを有する、完成したロータリーアトマイザーも含む。
【００３０】
シェーピングエアリングは、この場合、別体の部品の形態をとり、ロータリーアトマイザー上に取り付けられる。しかしながら、本発明によるシェーピングエアリングにおいては、ロータリーアトマイザーまたはロータリーアトマイザーハウジングの集積部品とする別の可能性もある。
【００３１】
シェーピングエアリングは、この点に関し、シェーピングエアストリームがベルカップのスプレイリリース端の外側を通り過ぎ、そこから所定の半径方向距離にあるセンターラインに沿って進むように構成されていてよい。これは、シェーピングエアジェットがベルカップの外周面上にではなく、むしろ、スプレイジェット上に向けられており、ベルカップの外側の、スプレイリリース端で放出されることを意味する。ベルカップのスプレイリリース端とシェーピングエアストリームのセンターラインとの間の半径方向距離は、０〜６ｍｍの範囲にあってよい。
【００３２】
この場合のシェーピングエアストリームにおいては、ベルカップ周面と全く合わずに、むしろ、ベルカップの周面を超えて、完全に、その外側に半径方向に進んでいてもよい。
【００３３】
あるいは、しかし、シェーピングエアストリームが、ベルカップの外周面上の半径方向のオーバーラップの度合いで、センターラインに影響している可能性もある。これは、シェーピングエアストリームが、スプレイリリース端において放出されるスプレイジェット上に向けられておらず、むしろベルカップの外周面上に向けられていることを意味する。シェーピングエアストリームのセンターラインとベルカップの外周面との半径方向のオーバーラップは、例えば、０〜５ｍｍの範囲にあってよい。
【００３４】
ベルカップ、又は、適切に適合されるシェーピングエアリングに関する本発明による構成は、比較的低いベルカップ速度を許容するという利点があり、２０，０００ｍｉｎ−１未満でよく、１５，０００ｍｉｎ−１または１２，０００ｍｉｎ−１未満であってもよい。
【００３５】
低いベルカップスピードは、同様に、必要な空圧が低減されることを許容し、エアタービンを使った駆動の場合には、８バール未満でよい。
【００３６】
更には、シェーピングエアリングやベルカップに関する本発明による構成は、シェーピングエアフローレートが、最大で６００Ｎｌ／ｍｉｎまたは５００Ｎｌ／ｍｉｎ未満にすら制限されることを許容する。
【００３７】
さらには、ベルカップの発明においては、ドイツ特許出願第１０  ２００６  ０４５  ６３１号に記載されたような、電気モータで駆動されてもよく、従って前記特許出願の内容は、全体として、本記述に組み込まれるものとする。
【００３８】
最後に、本発明はまた、ロータリーアトマイザーの作動方法を含み、そこでは、２つのシェーピングエアストリームが、スプレイジェットの幅に影響を与えるため、所望により作動され又は止められる。幅広のスプレイジェットを放出するためには、第１のシェーピングエアストリームが放出され、それは周方向に旋回を示しており、その旋回は、好ましくは、ベルカップの回転方向とは反対に配向している。その一方で、特に幅が狭いスプレイジェットを放出するためには、第２のシェーピングエアストリームが放出され、それはベルカップの回転軸と同軸上に配向している。他方、中間幅のスプレイジェットを放出するためには、例えば、同軸上に配向したシェーピングエアストリーム及び旋回したシェーピングエアストリームの双方のシェーピングエアストリームが放出される。２つのシェーピングエアストリームはその後、合わさり、結果として一つのシェーピングエアストリームとなる。
【００３９】
加えて、本発明においては、スプレイジェットに適用されるコーティング組成物が所定の充電電圧で静電的に充電されてもよく、シェーピングエアリング又はベルカップに関する本発明における構成では、充電電圧を、７０ｋＶ未満に減少させることを許容しており、５０ｋＶ未満、または、３０ｋＶ未満にすら減少させることを許容する。
【００４０】
本発明によるロータリーアトマイザーの更なる利点となる特徴としては、コーティング組成物のストリームは、６００ｍｌ／ｍｉｎ未満、５００ｍｌ／ｍｉｎ未満、または、４００ｍｌ／ｍｉｎ未満に限定されてもよい。
【００４１】
本発明によるロータリーアトマイザーの更なる利点となる特徴としては、スプレイジェットにおける液滴サイズが、特に好ましい統計的分布を示すことである。好ましくは、液滴サイズのメジアン及び／又は平均値は、２０〜８００μｍの間の範囲にあることであり、３００〜５００μｍの範囲にあると、実証済みの特別な利点を有する。さらには、液滴サイズの標準偏差は、好ましくは、５００μｍ未満であり、４００μｍ未満又は３００μｍ未満の値であれば、実証済みの特別な利点を有する。本発明によるロータリーアトマイザーによれば、放出されるコーティング組成物の液滴の大多数が、２０〜８００μｍの範囲に液滴サイズを有する。
【００４２】
本発明によるロータリーアトマイザーは、液体塗料（例えば、溶剤型塗料、水性塗料、など）や粉末塗装で望まれる適用に好適であることを追加で言及すべきである。
【００４３】
本発明による作動方法は、相対的に小さい又は狭い部品の内部コーティング又は外部コーティングに好適に用いられることを更に言及すべきである。外部のコーティングの場合には、表面処理剤またはクリアコート材は、好適に用いられ、一方、本発明による作動方法は、特殊効果コーティングの適用にはあまり好適ではない。
【００４４】
最後に、本発明によるロータリーアトマイザーは内部のコーティングにも外部のコーティングにも好適であることをまた、言及すべきである。
【００４５】
他の有利な、本発明における更なる発展が、従属クレームにおいて規定されており、又は、本発明の好ましい具体的態様の記載と併せて図面を参照して、以下に詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】シェーピングエアリングおよびベルカップを有する、本発明によるロータリーアトマイザーの断面図であり、ベルカップは、相対的に、軸方向に短い構成である。
【図２】シェーピングエアリングおよびベルカップを有する、本発明におけるロータリーアトマイザーの、別の具体的態様における断面図であり、ベルカップは、相対的に、長軸構造の長さを持つ。
【図３Ａ】円錐の周面を持つ、本発明によるベルカップの断面図である。
【図３Ｂ】円錐の周面、及び、該周面に円状の溝を持つ、本発明によるベルカップの、別の具体的態様における断面図である。
【図３Ｃ】実質的に円錐の周面、及び、波形の周面構造を持つ、本発明によるベルカップの、更なる具体的態様を示す。
【図４】シェーピングエアノズルの、同一直径の、２つのリングを持つ、本発明によるシェーピングエアリングの概略正面図である。
【図５】シェーピングエアノズルの、異なる直径の、２つの同心円状のリングを持つ、本発明によるシェーピングエアリングの概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１における断面図は、アトマイザーハウジング３内に配置され、中空のベルカップシャフト４を駆動するエアタービン２、ベルカップシャフト４の端に搭載されるベルカップ５を有する、大部分は通常のロータリーアトマイザー１を示す。
【００４８】
シェーピングエアリング６は、加えて、ロータリーアトマイザー１の端面に適合しており、そのシェーピングエアリングは、多数のシェーピングエアノズル７を有する、シェーピングエアノズルのリングを含み、シェーピンエアノズル７は、ベルカップシャフト４と同軸上に配向されており、ベルカップ５によって放出されるスプレイジェットを形成すべく、ベルカップシャフト４と同軸上で前方方向に、シェーピングエアストリームを放出している。
【００４９】
ベルカップ５は、大部分は通常の構成であり、外側に円錐状の円周面８を、内側に同様にして円錐状のフロー面９を有する。更に、そらせ板１０は、ベルカップ５の環状に囲まれているスプレイリリース端１１において、塗装成分が最終的に放出されるように、空洞のベルカップシャフト４から軸方向に塗装成分がベルカップ５に侵入するのを食い止めるべく、フロー面９上で半径方向外側に向かって、ベルカップ５の内側の前面に搭載されている。
【００５０】
この具体的態様において、シェーピングエアノズル７は、シェーピングエアストリームのセンターラインが、ベルカップ５のスプレイリリース端１１を通り過ぎて、その外側へ半径方向に進むよう、シェーピングエアリング６内に配向されていて、シェーピングエアストリームのセンターラインとスプレイリリース端１１との間の半径方向の距離は、およそ３ｍｍである。
【００５１】
この具体的態様においては、加えて、ベルカップ５は、相対的に、短い軸構成の長さを有する点に、言及すべきである。例えば、この具体的態様において、スプレイリリース端１１の半径と周面８の軸方向長さとの比は、およそ、１．６であり、つまり、ベルカップ５の半径が、その軸構成の長さより大きい。
【００５２】
また、この具体的態様における特別な重要性は、シェーピングエアリング６は、その前面の端に、円形の環状の空洞１２を有しており、それは、ベルカップシャフト４と同軸上に延びており、およそ２ｍｍの軸方向深さを有することにある。周面８の後方端において、ベルカップ５は更にベルカップ後方端１３を含み、それは、シェーピングエアリング６内の環状の空洞１２内へ軸方向後方に向かって突き出し、シェーピングエアリング６とベルカップ５との軸方向のオーバーラップは、およそ１ｍｍになる。
【００５３】
加えて、ベルカップ５は、外部のフラッシング伝送路を有し、これは、ベルカップ５内の環状スペース１４に通じている。ベルカップ５の外部のフラッシングの場合には、洗浄剤が、外部のフラッシング伝送路を介して環状のスペース１４に到着し、そして、ベルカップ後方端１３と環状の空洞１２の底部とのギャップを通して、外側へ向かって通過し、ベルカップ５の外周面８上へ向かう。
【００５４】
図２は、本発明におけるロータリーアトマイザー１の、別の具体的態様の断面図を示し、主に、図１によるロータリーアトマイザー１に対応しており、重複を避けるため、上記開示でなされた参照については、詳細を整合するために同じ参照番号が用いられている。
【００５５】
本具体的態様における特別な特徴が、シェーピングエアリング６における、シェーピングエアノズル７の配置にある。例えば、シェーピングエアノズル７は、ここでは、シェーピングエアジェット７のセンターラインが、ロータリーアトマイザー５の外周面８上の外側に、２ｍｍの半径方向のオーバーラップで当たるように配置されている。シェーピングエアジェットは、よってこの場合、ベルカップ５の円周面８の外部に、直接的に向けられる。
【００５６】
本具体的態様における更なる特別な特徴は、ベルカップ５の、相対的に大きな軸方向構成の長さにある。例えば、本具体的態様において、外周面８の軸方向の長さは、ベルカップ５のスプレイリリース端１１の半径より大きい。
【００５７】
図３Ａから図３Ｃは、本発明によるベルカップ５の異なる態様を示しており、これらの具体的態様は、図１及び図２によるベルカップ５と、基本的にマッチングしており、重複を避けるため、上記開示でなされた大半の参照については、詳細を整合するために同じ参照番号が用いられている。
【００５８】
図３Ａによるベルカップ５に関しては、外周面８は、図１や図２と同様に、正確な円錐形である。
【００５９】
図３Ｂによる具体的態様においては、円形の溝１５は、ベルカップ５の円錐周面８の外側に配置され、その溝１５は、ベルカップ５の周面８において、境界層の挙動を改善する。
【００６０】
最後に、図３Ｃによる具体的態様においては、ベルカップ５の外周面８は、軸方向に波状の構造を有し、これは、同様に、境界層の挙動を改善する。
【００６１】
図４は、本発明によるシェーピングエアリング１６の更なる具体的態様に関する前面図である。
【００６２】
シェーピングエアリング１６の端面には、環状の空洞１７が配されており、既に上述したように、その中へ、ベルカップの後方端が組み立てられた状態で突き出す。
【００６３】
更に、シェーピングエアリング１６は、その中央に円形の穴１８を含み、それを通してベルカップシャフトが組み立てられた状態で突き出す。
【００６４】
環状の空洞１７の外部には、シェーピングエアノズルの２つのリングが配されており、双方同じ直径を有している。これにより、どのノズル対１９も、シェーピングエアノズルの一方のリングからの１のシェーピングエアノズル２０と、シェーピングエアノズルの他方のリングからの１のシェーピングエアノズル２１とを含み、円周周りに配されていて、個々のノズル対１９における、シェーピングエアノズル２０、２１が、間隔α離れた特定の角度で配置されている。シェーピングエアストリームは、シェーピングエアノズルの２つのリングの各々を通して放出され、それによって、スプレイジェットの柔軟な形成が可能となる。
【００６５】
隣接するノズル対１９は、この場合、間隔β離れた角度において、円周方向に配置され、隣接するノズル対１９間の間隔βの角度は、２つのシェーピングエアノズル２０、２１間の間隔の角度より大きい。
【００６６】
個々のノズル対１９におけるシェーピングエアノズル２０は、いずれの場合も、ベルカップの回転軸と同軸上に配向しており、それゆえ、関連するシェーピングエアジェットを、前方に軸方向に放出する。
【００６７】
他方、個々のノズル対１９における他のシェーピングエアノズル２１は、いずれの場合も、周方向にねじれており、それゆえ、関連するシェーピングエアジェットを、対応する旋回で放出する。
【００６８】
２つのシェーピングエアノズル２０、２１からの、２つのシェーピングエアストリームの放出の際、２つのシェーピングエアストリームは、統合して、結果として特定の方向及び特定の開口角度を持ったシェーピングエアストリームを生成する。
【００６９】
最後に、図５は、環状の空洞２３、ベルカップシャフト用に中央に配された穴２４、および、シェーピングエアノズル２５、２６の２つのリングを有する、本発明によるシェーピングエアリング２２の別の具体的態様を示す。シェーピングエアノズル２５、２６の２つのリングは、各々、複数の環状に配置された、シェーピングエアノズル２７、２８を含み、異なる直径を有する。
【００７０】
本発明は、前述で開示された、好適な具体的態様に限定されるものではない。むしろ、本発明の概念を含み、それゆえ権利保護範囲内に入る、多くの変形例及び変更例が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１  ロータリーアトマイザー
２  エアタービン
３  アトマイザーハウジング
４  ベルカップシャフト
５  ベルカップ
６  シェーピングエアリング
７  シェーピングエアノズル
８  外周面
９  フロー面
１０  そらせ板
１１  スプレイリリース端
１２  環状の空洞
１３  ベルカップ後方端
１４  環状スペース
１５  溝
１６  シェーピングエアリング
１７  環状の空洞
１８  穴
１９  ノズル対
２０  シェーピングエアノズル
２１  シェーピングエアノズル
２２  シェーピングエアリング
２３  環状の空洞
２４  穴
２５  シェーピングエアノズルのリング
２６  シェーピングエアノズルのリング
２７  シェーピングエアノズル
２８  シェーピングエアノズル
【図１】
2010511500.tif 000003
【図２】
2010511500.tif 000004
【図３Ａ】
2010511500.tif 000005
【図３Ｂ】
2010511500.tif 000006
【図３Ｃ】
2010511500.tif 000007
【図４】
2010511500.tif 000008
【図５】
2010511500.tif 000009
【国際調査報告】
2010511500.tif 000010
2010511500.tif 000011
2010511500.tif 000012
2010511500.tif 000013
2010511500.tif 000014
2010511500.tif 000015