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KR950004145B1 - 전도성액체매질의공급방법및그방법을수행하기위한장치 - Google Patents

전도성액체매질의공급방법및그방법을수행하기위한장치 Download PDF

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KR950004145B1 KR1019870701089A KR870701089A KR950004145B1 KR 950004145 B1 KR950004145 B1 KR 950004145B1 KR 1019870701089 A KR1019870701089 A KR 1019870701089A KR 870701089 A KR870701089 A KR 870701089A KR 950004145 B1 KR950004145 B1 KR 950004145B1
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
전도성 액체 매질의 공급 방법 및 그 장치
[도면의 간단한 설명]
이하 본 발명의 실시 태양은 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 페인팅 장치의 계통도이며.
제2도 및 제3도는 페인팅 장치의 일부를 구성하는 차단 유닛의 제1차단 밸브부 및 제2차단 밸브부의확대 단면도이다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 처리 유닛을 처리(예 ; 폐인팅)하기 위해 전도성 액체 매질(예 ; 페인트)을 저장 시스템으로부터 공급 도관을 통해 전기 충전성 분무 장치(예 ; 페인트 스프레이 건(paint spraylng gun))를 구비하는소모 스테이션으로 공급하는 전도성 액체 매질의 공급 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 상기 매질은 소모스테이션과 저장 시스템 사이에서 공급 도관의 일부를 형성하는 중간 저장소로 공급되고, 상기 공급 도관은차단 유닛에 의하여 저장 시스템과 중간 저장소 사이를 전기적 및 물리적으로 차단하도록 되어 있으며, 상기 매질은 저장 시스템으로부터 제1공급 도관을 통해 상기 차단 유닛의 일부를 형성하는 제1차단 밸브부로 펌핑되고, 제2공급 도관과 연결된 제2차단 밸브부는 상기 공급 도관들 사이의 매질의 면통을 차단하며, 상기 차단 밸브부들이 상호 연결되어 있는 동안에는 매질이 중간 저장소로 펌핑됨에 따라 정전기 충전이 차단되고, 상기 밸브부가 분리된 후 매질은 중간 저장소에서 가압되어 정전기 충전을 하면서 분무 장치로 공급되며, 매질의 교체시 새로운 매질을 공급하기 전에 저장 시스템과 소모 스테이션을 통하는 매질 이동 경로는 세정(flushing)된다.
본 발명은 특히 상기와 같은 전도성 액체 매질의 공급 방법 및 그 장치에 있어서, 중간 저장소로서 도우징 펌프를 사용하는 것을 특징으로 하는 전도성 액체 매질의 공급 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
[발명의 배경]
정전기 충전(electrostatic charging)과 함께 수성 페인트를 사용할 경우, 페인트 총(gun)내의 고전압 정전기 충천(highvoltage electrostatic charging)과 접지된 페인트 도관 시스템 사이에 단락 현상이 발생할수 있기 때문에 안전성면에 촛점이 맞추어져 왔다.
그러한 잠재적 위험의 발생을 방지하기 위한 몇몇 장치들이 이미 공지되어 있다. 이들 대부분의 공지된방법은 소위 "빗방울 원리(rain drop princlple)"에 따라 수행되는데, 이 원리는 페인트가 저장된 저장 용기를 정전기 충전된 페인트 총으로부터 분리하여, 스파크(spark-over)가 발생할 수 없을 정도로 큰 공기-갭을 동하여 페인트를 한 방울씩 공급하는 것을 의미한다. 그러나, 이들 장치는 용량이 매우 제한적이라는 결점을 지니며, 특히, 예를 들어 차체와 같이 보다 큰 페인팅 물체에 사용할 경우에는 연속적인 분무도장이 이루어질 수 없다.
종래 페인팅 장치의 또 다른 문제점은, 처리된 물체를 내보낸 후 새로운 페인팅 물체를 페인트 총의 작동반경내에 배치하는데 소요되는 짧은 시간 동안에 페인트를 교환하기 어렵다는 점이다. 로봇의 도움하에 페인팅 작업이 수행되는 경우에는, 분무 장치를 교환할 필요 없이 페인트가 교체되는 것이 바람직하다.
미합중국 특허 제 A-3,l22,320호에는, 중간 용기를 가지며, 또한 공급원으로부터의 수성 페인트를 전기충전된 용기로 주입시키는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 상기 중간 용기는, 다량의 페인트가 상기 공급원으로부터 상기 용기로 이동되는 제1위치와 물리적 및 전기적 차단을 위한 충분히 큰 공기갭에 의하여 상기제1위치로부터 이격되어 있는 제2위치 사이에서 이동할 수 있다. 상기 제2위치에서 상기 중간 용기상의밸브부는 상기 전기 충전된 용기상의 대응 밸브부와 접촉되며, 이에 따라 내용물인 페인트가 상기 전기 충전된 용기내로 유입된다. 이 장치는 페인트의 교환시 중간 용기 또는 전기 충전된 용기가 용이하게 세정되도록 마련되어 있지 않다.
미합중국 특허 제 A-3,933,285호에는 2개의 중간 용기를 구비하는 정전 페인트 분무 장치가 개시되어있으며, 상기 정전 페인트 분무 장치는 한쌍의 밸브의 개방 및 폐쇄 시간을 상호 관련하여 지연 작동시킴으로써, 적정량의 페인팅 물질을 공급원으로부터 고정도관 및 2개의 중간 용기를 통해 전기 충전된 분무 노즐로 공급하도록 되어있다. 페인트가 페인트 공급원으로부터 전기 충전된 스프레이 노즐로 연속 유입되지 않도록 하기위한 상기와 같은 시간지연에도 불구하고, 공급원과 노즐 사이는 항상 물리적으로 연결되어 있으며, 따라서 노즐로부터 상기 공급원 또는 이들 사이의 공급 시스템으로 정전하가 전달될 수 있다. 이 장치는 세정 수단을 위한 공급 시스템을 비하고 있다.
미합중국 특허 제 A-4,313,475호에는 전기 충전된 정전 페인트 분무 장치로 전도성 코팅 물질을 전달하기 위찬 전압 차단 시스템이 기재되어 있으며, 여기서 페인트는 공급시스템으로부터 중간 용기로 공급된다. 상기 중간 용기는 도관의 일부이며, 상기 도관은 공급 경로(도관)의 연결 및 분리를 가능케하는 2개의 상호이동 가능한 밸브부로 구성된 차단 유닛에 의하여 중간 용기와 저장 시스템 사이에서 전기적 및 물리적으로차단될 수 있다. 상기 매질은 2개의 밸브부가 연결되어 있는 동안 저장 시스템으로부터 중간 용기로 공급되는데, 이 동안에는 정전기 충전이 차단된다. 중간 용기로 전달된 매질은 중간 용기내에서 압축되며, 밸브부가 분리된 후 정전기 충전이 시작된다. 이와 동시에 밸브가 개방되어 매질이 소모 스테이션으로 전달된다.이 특허에 따른 장치에서는, 페인트는 중간 용기내로 도입될 때 이미 압축되며, 페인트가 이 용기내로 가압되어 용기 내부에 존재하는 공기를 압축함에 따라 중간 용기내의 내부압력은 40psi(예를 들면)까지 달할 것이고, 이 압력은 페인트 압력 조절기에 의해 매질이 스프레이 건에 도달하기 전에 4 내지 6psi까지 감압된다. 소모 스테이션과의 연결부가 개방되면, 중간 용기내의 매질은 용기내의 초과압력(overpresure)이 너무낮아져 매질을 더이상 배출 시킬 수 없게될 때 까지 용기내의 초과 압력에 의하여 중간 용기로부터 가압 배출될 것이다. 따라서 중간 용기는 비워질 것이나, 실제로는 페인트 압력 조절기가 6psi로 맞추어쳐 있기 때문에 완전히 비워질 수는 없다. 그러므로 이 압력에 상당하는 양이 중간 용기내에 남게될 것이다. 이 특허의 중간 용기내에서 압축은 페인트가 용기내의 공기와 직접 물리적으로 접촉함으로써 이루어지며, 이때문에 압축된 공기와 사용된 페인트가 긴밀하게 접촉하게 되어 화학작용에 의해 페인트 품질에 바람직하지 않은영향을 줄 수 있는 큰 위험이 존재할 것이고, 사용된 장비가 손상될 위험도 또한 존재한다. 또한, 페인트는무한한 양의 기포를 포함할 것이고, 이로 인해 페인팅이 울퉁불퉁하게 되는 위험도 존재한다. 또한, 공기와 페인트의 혼합물이 분무될 때 분무 노즐에 안개가 형성될 위험이 있으며, 또한 용매를 함유할 수도 있는 이혼합물이 정전기적으로 충전될 때 가스/공기-혼합물이 폭발할 큰 위험도 존재한다.
[발명의 목적 및 가장 중요한 특징]
본 발명의 목적은 특허청구의 범위 제1항의 전문에 따른 방법 및 장치에 있어서. 도우징 펌프(doslngpump), 바람직하게는 제어가능한 펌프 스트로크(pump stroke)를 갖는 피스톤 펌프를 중간 저장소로 사용함으로써, 상기 거론된 미합중국 특허 제 A-4,313,475호에 따른 방법 및 장치에서 나타난 결점이 제거된전도성 액체 매질의 공급 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
[실시 태양의 설명]
제1도에서, 본 발명에 의한 전도성 액체 매질의 공급 장치는 저장 시스템(11), 소모 스테이션(12) 및 이들 양자를 제어하는 컴퓨터(13)로 구성된다. 저장 시스템(11)은 수성 페인트 등을 저장하는 저장 탱크(14), 세정액 용기(15), 압축 공기원(16) 및 이 압축 공기원(16)에 연결되고 또한 압축 공기에 의하여 작동되는 피스톤(18)과 실린더(l9)를 구비하는 액추에이터(17)를 포함한다. 상기 피스톤(18)의 피스톤 르드는 그 자유단에서 2개의 차단 밸브부(20,22)로 구성된 차단 유닛, (21)중 세1차단 밸브부(20)를 탑재하고 있으며, 재2 차단 밸브부(22)는 소모 스테이션(12)의 일부를 구성한다. 차단 유닛(21)은 제 1차단 밸브부(20) 및 제 2차단 밸브부(22)를 구비하고 있으며, 상기 제1차단 밸브부(20)는 펌프(23) 및 펌프(24)를 각각 경유하여 저장 탱크(l4) 및 세정액 용기(15)로 분기되는 도관(25)에 연결되어 있고, 상기 제2차단 밸브부(22)는 소모 스테이션(12)에 속하는 도관(26)에 연결되어 있다.
차단 유닛(21)의 제2차단 밸브부(22)의 하류에는 도관(26) 내의 역지(逆止)밸브(27), 도우징 펌프(28)및 분무 노즐(30)을 갖는 분무 장치(29)가 배치되어 있다. 배출량을 조절할 수 있는 피스톤 펌프인 상기 도우징 펌프(28)는 그 실린더를 증간 저장소(42)로 사용할 수 있으며. 상기 실린더는 저장량이 처리물의 1회처리(예 ; 페인팅)에 충분하도록 큰 용적을 갖는다. 소모 스테이션(12)은 고전압원(31)을 또한 구비하며, 상기 고전압원(31)은 분무 장치(29)내에 정전기 전력장(eIectrostatic power field)을 형성할 수 있다. 상기분무 장치(29)에는 압축 공기원(16)으로부터의 압축 공기 도관(32), 공기배출구(33) 및 세정액 배출관(34)이 또한 연결되어 있으며, 상기 세정액 배출관(34)은 사용된 세정액을 수거하는 용기(35)내에 개방되어 있다.
도우징 펌프(28)는 압축 공기원(16)으로부터 도관(36)을 경유하여 전달된 압축 공기에 의해 작동된다. 상기 도우징 펌프(28)는 예를 들면 모타(38)에 의하여 구동되는 프로펠러와 같은 난류 발생 수단(37)을 또한구비한다.
[장치의 작동 방식]
본 발명에 의한 전도성 액체 매질의 공급 장치의 작동은 다음과 같다.
먼저, 컴퓨터(또는 이에 상당하는 제어 장치)가 압축 공기원(16)에 신호를 보내 액추에이터(17)를 작동시키고, 따라서 피스톤(18)이 실린더 내에서 이동되고 피스톤 로드의 자유단에 탑재된 제1차단 밸브부(20)가 제2차단 밸브부(22)쪽으로 이동되어, 차단 유닛(2l)에 의해 도관(25) 및 도관(26)이 서로 연결된다. 제2도 및 제3도로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 2개의 차단 밸브부(20,22)는 양자 모두 스프링에 의하여가압되는 밸브 몸체(39,40)를 각각 구비하고 있으며, 2개의 차단 밸브부(20,22)의 상호 연결 의치에서 상기밸브 몸체(39,40)들은 서로에 대항하여 가압되어 매질의 통로를 개방한다. 2개의 차단 밸브부(20,22)가 상호연결되면, 펌프(23)가 각동하기 시작하여, 도관(25,26)을 통하여 선택된 색상의 페인트가 도우징 펌프(28)로 펌핑된다. 상기 도우징 펌프(28)의 피스톤(41)은 컴퓨터(13)에 되해 조절되어 중간 저장소(42)의 역합을 하는 펌프 실린더로 페인팅할 물체를 고려한 적정량의 페인트가 공급될 수 있는 위치로 셋팅된다. 상기 중간 저장소(42)가 채워지면 펌프(23)의 작동은 중단되고 또한 차단 유닛(21)도 분리되며 따라서 공기중의 스파크에 의한 전기의 전달도 불가능하게 된다. 고전압원(31)이 컴퓨터(13)에 의하여 작동하기 시작하면 분무 장치(29) 내에 정전기장이 형성되고, 그 후 컴퓨터(13)로부터의 신호에 의하여 압축 공기원(16)으로부터의 압축 공기가 도우징 펌프(28)의 후방으로 공급되며, 따라서 페인트가 분무 장치(29)로 공급되어 분무노즐(30)을 통하여 배출된다. 도우징 펌프(28)내의 페인트의 양은 해당 처리물을 페인팅하기에 적절한 정도로 조절되므로, 중간 저장소(42)의 내부는 거의 비워질 것이다 이어서 고전압원(31)의 작동이 차단됨에 따라 차단 유닛(21)의 2개의 차단 밸브부(20,21)는 다시 서로 연결될 수 있으며, 이어서 후속 작동 싸이클을 시작할 수 있다.
이어서 새로운 페인트를 사용하기 전에 페인트를 교체할 필요가 있는 경우에는, 컴퓨터(13)는 펌프(24)를작동시켜 세정액을 세정액 용기(15)로부터 전체 저장 시스템(1l) 및 소모 스테이션(12)를 통하여 펌핑하고, 도우징 펌프(28)내의 난류발생 수단(37)을 작동시켜 그 내부의 모든 페인트를 용해시켜 세정한다. 분무 장치(29)를 통과한 후, 세정액은 한편으로는 분무 노즐(30)을 통해 또한 다른 한편으로는 세정액 배출관(34)을 통해 용기(35)로 배출된다. 도관 시스템은 압축 공기원(16)에 연결되어, 압축 공기를 연속적으로 취입(blow-by)하여, 모든 잔류 페인트 및 세정액을 도관으로부터 완전히 제거하는 것도 또한 가능하다.
본 발명은 제시된 신시 대양에 국한되지 않으며, 특허청구의 범위의 범주내에서 다양하게 변형될 수 있다. 따라서, 페인트 색상의 수에 따라 복수의 저장 탱크를 저장 시스템내에 포함할 수 있고, 따라서 즉시페인트를 교체할 수도 있다. 또한, 도우징 펌프는 다른 형태로 존재할 수도 있으며, 중간 저장소는 별도의용기일 수도 있다.

Claims (11)

  1. 소모 스테이션(12)과 저장 시스템(11) 사이에서 공급 도관(26)(여기에서, 공급 도관(26)은 매질의 정전기적 충전동안에 매질의 이동통로를 차단하기 위하여 저장 시스템(11)과 중간 저장소(12) 사이에 배치된 차단 유닛(21)을 갓는다.)의 일부를 형성하는 중간 저장소(42)에 매질을 공급하고, 중간 저장소(42)대에서매질에 압력을 가하여 정전기적 충전동안에 분무 장치(29)로 매질을 공급하며, 또 매질교환시 매질을 공급하기 전에 저장 시스템(11) 및 소모 스테이션(12)을 통과하는 매질이동 통로를 세정해줌으로써, 저장 시스템(11)으로부터 공급 도관(25,26)을 통하여 처리 유닛을 처리하기 위한 전기 충전식 분무 장치(29)를 구비한 소모 스테이션(12)으로 전도성 액체 매질을 공급하는 방법에 있어서, 중간 저장소(42)로서 도우징 펌프(28)를 사용함을 특징으로 하는 방법.
  2. 저장 탱크(14), 세정액 용기(15), 압축 공기원(16), 공급 도관(25) 및 액추에이터(17)를 포함하는 저장 시스템(11) ; 그 용적이 적어도 처리물의 처리량에 상응하는 중간 저장소(42), 정전기 충천식 분무 장치(29) , 고전압원(31), 공급 도관(26) 및 세정액 용기(35)를 포함하는 소모 스테이션(12) ; 저장 시스템(11)과 중간 저장소(42) 사이의 도관(25,26)이 전기적 물리적으로 차단 가능하도록 설계된 차단 유닛(21) ; 과 저장 시스템(11) 및 소모 스테이션(12)내의 각개 유닛을 조절하는 컴퓨터(13)로 구성되고, 여기서 컴퓨터(13)는 차단 유닛(21)이 연결상대에 있는 동안에는 정전기적 충전을 차단하는 역할을 하며, 차단 유닛(21)상루의 공급 도관(25)은 도관(25,26), 차단 유닛(21), 중간 저장소(42) 및 분무 장치(29)를 포함하는 매질 이동 경로를 세정할 수 있는 세정 매질을 공급하는 세정액 용기(15)로 연결시킬 수 있는 전도성 액체 매질의 공급 장치에 있어서, 중간 저장소(42)가 도우징 펌프(28)로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 도우징 펌프(28)가 펌프실 내부에서 난류를 발생시키는 수단(37,38)을 구비함을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 중간 저장소(42)의 용적이 전도성 액체 매질의 목적량에 상응하도록 조절되고, 또중간 저장소(42)가 내부에 조절 수용된 양의 액체 매질을 가압 배출하도록 고안된 피스톤 펌프임을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 전도성 액체 매질이 페인트임을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 전기 충전성 분무 장치(29)가 페인트 분사총임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제2항에 있어서, 전도성 액체 매질이 페인트임을 특징으로 하는 장치.
  8. 제2항에 있어서, 전기 충전성 분무 장치(29)가 페인트 분사총임을 특징으로 하는 장치.
  9. 제2항에 있어서, 도우징 범프(28)가 펌프 스트로크에 의해 배출량이 조절 가능한 피스톤 펌프임을특징으로 하는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 처리 유닛의 처리가 페인팅임을 특징으로 하는 방법.
  11. 제2항에 있어서, 처리물의 처리가 페인팅임을 특징으로 하는 장치.
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