專利名稱：具有可移動(dòng)的硬涂層梢的噴涂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及噴涂裝置，更具體的涉及用于噴涂系統(tǒng)的噴槍的噴嘴梢。
背景技術(shù)：
該部分意圖是將讀者引入與以下所述的和/或所請求保護(hù)的本發(fā)明的各個(gè) 方面有關(guān)的技術(shù)的各個(gè)方面。我們認(rèn)為該論述對于為讀者提供便于更好的理解 本發(fā)明的各個(gè)方面的背景資料是有幫助的。因此，可以理解，這些說明以此為 基礎(chǔ)進(jìn)行理解，而不是對現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。噴涂裝置，比如噴槍，通常包括多個(gè)自耗磨損零件，這些自耗磨損零件由 于與通過噴涂裝置的通路和孔口的液體接觸最終;陂腐蝕。比如，在噴漆應(yīng)用中， 噴涂槍的噴嘴梢內(nèi)的液體出口由于在高壓下與液體油漆接觸最終會(huì)腐蝕。因 此，噴嘴梢一般由碳化鎢鑄造以提供耐磨性。遺憾的是，碳化鎢相對昂貴，并 且難以鑄造并機(jī)械加工成所需要的幾何結(jié)構(gòu)、通路、孔口等等。比如，將碳化鴒鑄造成噴嘴梢的最初形式的工序?qū)е潞罄m(xù)機(jī)械加工和工序 產(chǎn)生相對較大的內(nèi)孔。遺憾的是，這些大的內(nèi)孔限定較大的容積，較大的容積 在噴涂槍操作之后可能將液態(tài)油漆保留在噴嘴梢內(nèi)。這種油漆在噴嘴梢內(nèi)的滯 留導(dǎo)致噴涂槍在操作之后發(fā)生滴流或滴漏。進(jìn)一步舉例，碳化4烏的硬度使得在噴嘴梢中制造液體出口的工序復(fù)雜化。 碳化鴒的硬度通常妨礙某些制造工藝的采用，使得用其他制造工藝難以取得所 要求的形狀。具體地，碳化鵪的硬度迅速地磨損許多制造工具，比如砂輪，從 而增加了與替換磨損工具有關(guān)的成本和時(shí)間。通常，用碳化鴒不能獲得所需要 的液體出口的形狀，這會(huì)引起性能降低并帶來噴嘴梢的不希望的噴涂特性。由于這些原因，需要有一種技術(shù)來降低成本、提供耐磨性、減少不希望的 液體滯留和滴流、并改善用于噴涂裝置的噴嘴梢的性能。 發(fā)明內(nèi)容根據(jù)某些實(shí)施例，噴涂系統(tǒng)設(shè)置有包括具有第 一材料的中心梢結(jié)構(gòu)的噴嘴 梢，其中，該中心梢結(jié)構(gòu)包括延伸至液體出口的液體通路。噴嘴梢還包括圍繞 中心梢結(jié)構(gòu)配置的耐磨涂層，其中，耐磨涂層具有比第一材料相對更堅(jiān)^_的第 二材料。


在參照附圖理解以下詳細(xì)說明時(shí)將能更好的理解本發(fā)明的這些及其他特征、方面和優(yōu)勢，其中相同的標(biāo)號在所有附圖中代表相同的零件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的具有硬涂層噴嘴梢的示范性噴涂 裝置的透-見圖；圖2是圖1中所示噴涂裝置的剖面?zhèn)纫晥D，進(jìn)一步地說明通向硬涂層噴嘴 梢的內(nèi)部元件和通路；圖3是圖1和2中所示的噴涂裝置的局部剖視圖，進(jìn)一步顯示了硬涂層噴 嘴梢的細(xì)部；圖4是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的具有平切端和流線型內(nèi)部通路的 可供選擇的硬涂層噴嘴梢的剖面?zhèn)纫晥D；圖5是圖4所示的可選擇的硬涂層噴嘴梢的透視圖；圖6是圖4和5中所示的硬涂層噴嘴梢的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下將說明本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例。為致力于提供這些實(shí)施例的 簡明說明，說明書中并沒有描述實(shí)際實(shí)施的全部特征。應(yīng)該可以理解，在任何 這種實(shí)際實(shí)施(比如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中)的開發(fā)過程中，許多實(shí)施必須 作出特殊的決定以取得開發(fā)者的特定目標(biāo)，比如符合系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的限 制，這使得一個(gè)實(shí)施不同于另一個(gè)實(shí)施。此外，應(yīng)該可以理解，這種開發(fā)工作 可能非常復(fù)雜且費(fèi)時(shí)，但這是具有這種知識的普通技術(shù)人員在設(shè)計(jì)、制作和制 造時(shí)的日常工作。圖1是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的具有配置在頭部組件14內(nèi)的硬涂 層噴嘴梢12的示范性噴涂裝置IO的透視圖。在某些實(shí)施例中，噴涂裝置10 是一般不用空氣霧化機(jī)構(gòu)進(jìn)行液體霧化的無空氣噴涂槍或空氣輔助噴涂槍。但 是，空氣輔助噴涂槍可包括設(shè)置來將液體霧化成所需形式的空氣噴口，例如成扁平狀、圓錐狀、中空狀等等。在其他實(shí)施例中，噴涂裝置10可以是包括設(shè) 置用于霧化液體的一個(gè)或多個(gè)空氣噴口的空氣霧化噴槍。空氣霧化噴槍也可包 括如上所述的一個(gè)或多個(gè)霧化成形噴嘴。如下進(jìn)一步描述的，硬涂層噴嘴梢12包括由第一材料構(gòu)成的中心梢結(jié)構(gòu) 和配置在中心梢結(jié)構(gòu)周圍由第二材料構(gòu)成的涂層，其中，該第二材料比該第一 材料相對更堅(jiān)硬。因此，該相對較軟的中心梢結(jié)構(gòu)的第一材料減少了與鑄造、 機(jī)械加工以及其他制造工藝有關(guān)的時(shí)間、費(fèi)用和復(fù)雜性。從而，較軟的第一材 料更容易且有效地做成所需要的中心梢結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部尺寸、形狀、凹壁、孔口 、通路和大概的幾何形狀。例如，配線電火花加工(EDM )可以用于在 中心梢結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)孔口，比如貓眼口 16。隨后，用涂敷第二材料 來硬化中心梢結(jié)構(gòu)。例如，第二材料的涂敷可以通過化學(xué)汽相沉淀(CVD)、 物理汽相沉淀(PVD)、或電解沉淀、或熱擴(kuò)散、或滲硼、或其組合來實(shí)施。如圖1中進(jìn)一步所示，頭部組件14連接到噴涂裝置10的主體組件18上。 所示主體組件18包括手柄20和配置在手柄20的基部24的空氣供給連接器 22。主體組件18還包括經(jīng)由托架28連接到手柄20的基部24上的液體供給組 件26。該液體供給組件26經(jīng)由液壓頭連接器30進(jìn)一步連接到頭部組件14上。 所示液體供給組件26包括液體供給連接器32、液體過濾器組件34和通向液 壓頭連接器30的液體管道36。主體組件18還包括旋轉(zhuǎn)地連接到樞軸節(jié)40上 的扳機(jī)38。隨后，扳機(jī)38可移動(dòng)地連接到空氣閥組件42和液體閥組件44上， 以使扳機(jī)同時(shí)控制空氣和液體通過噴涂裝置10。另外，主體組件18包括旋轉(zhuǎn) 地連接到非常接近于扳機(jī)38的樞軸節(jié)48上的扳機(jī)鎖46。扳機(jī)鎖46使使用者 能夠鎖住或釋放扳機(jī)38,從而鎖住或釋放相應(yīng)的空氣和液體閥組件42和44。 所示主體組件18還包括沿噴涂裝置10的頂部52配置的懸掛式支座或鉤50。在某些實(shí)施例中，噴涂裝置10還可包括通向空氣和液體供給連接器22 和32的空氣和液體管道。在示范性噴涂系統(tǒng)中，多個(gè)噴涂裝置IO可以連接到 一個(gè)或多個(gè)定位系統(tǒng)、控制單元、用戶界面、計(jì)算機(jī)等等上。例如，示范性定 位系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人臂、具有移動(dòng)支撐的吊軌結(jié)構(gòu)、或其組合。在 某些應(yīng)用中，噴槍IO可以與另一個(gè)協(xié)調(diào)來執(zhí)行所要求的噴鍍操作，比如在裝 配線上噴鍍多輛汽車。該噴鍍系統(tǒng)還可包括關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)和裝置，比如紅外加熱器或配置用于熟化噴涂層的其他熟化裝置。圖2是如圖1所示的噴涂裝置10的剖視圖，進(jìn)一步說明根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的通過頭部和主體組件14和18的內(nèi)部元件和流動(dòng)通道。如圖所 示，主體組件18包括從空氣供給連接器22通向頭部組件14的噴氣嘴組件62 的一系列空氣通路54、 56、 58和60?？諝忾y組件42配置在空氣通路54和56 之間，通過操作扳機(jī)38控制空氣的通過。如圖所示，空氣閥組件42包括與可 移動(dòng)閥門部件66相鄰配置的彈簧64,當(dāng)扳機(jī)38圍繞樞軸節(jié)40轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可移 動(dòng)閥門部件66沿閥門通道68直線移動(dòng)。在空氣閥組件42的下游，沿空氣通路58配置壓力或流量控制組件70。 壓力或流量控制組件70包括具有楔形闊門端頭74的調(diào)整閥門72，該閥門端 頭74靠近空氣通路58的楔形部76配置。壓力或流量控制組件70還包括連接 到調(diào)整閥門72上并經(jīng)由螺紋80旋轉(zhuǎn)地連接到主體組件18上的調(diào)整頭部78。 因此，可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整頭部78改變楔形閥門端頭74相對于空氣通路58的 楔形部76的直線距離或接近度。這樣，壓力或流量控制組件78能調(diào)整流到噴 氣嘴組件62的空氣的比率或壓力。除氣流之外，扳機(jī)38繞樞軸節(jié)40轉(zhuǎn)動(dòng)以打開或關(guān)閉通過頭部組件14延 伸至硬涂層噴嘴梢12的液體閥組件'44。在圖示的實(shí)施例中，液體閥組件44 包括經(jīng)由緊固件84連接到扳機(jī)38上的閥軸82。液體閥組件44還包括繞閥軸 82配置并螺紋地連接到頭部組件14的針包裝筒組件86。所示針包裝筒組件 86包括圓筒形殼體88和繞閥軸82配置的內(nèi)部巻簧90。針包裝筒組件86還包 括一個(gè)或多個(gè)密封件，比如環(huán)形密封件92和94。操作中，當(dāng)扳機(jī)38繞樞軸節(jié)40順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥軸82線性地向左側(cè)偏 斜至開啟位置，在該開啟位置使液體能夠從液體供給組件26流通至硬涂層噴 嘴梢12。如上所述，液體供給組件26包括液體過濾器組件34。在圖示的實(shí)施 例中，液體過濾器組件34包括配置在液體供給連接器32和液體管道36之間 的過濾器殼體98內(nèi)的過濾器96，比如網(wǎng)式過濾筒。但是，各種過濾器機(jī)構(gòu)均 可配置在過濾器殼體98內(nèi)。當(dāng)液體通過噴涂裝置IO時(shí)，硬涂層噴嘴梢12提 供克服由液體，比如油漆或另一液體涂料，引起的腐蝕的阻抗。在某些實(shí)施例 中，液體可包括顆粒物質(zhì)，以使液體和固體的兩相流通過噴涂裝置10和硬涂漆。因此，配置過濾器96用于從液體中濾除較大的顆粒，而噴嘴梢12的硬涂 層提供克服由通過液體(以及任何殘余顆粒)產(chǎn)生的磨損的阻抗。圖3是圖1和2中所示的噴涂裝置10的局部剖視圖，進(jìn)一步說明根據(jù)本 技術(shù)的某些實(shí)施例的頭部組件14的細(xì)部。在圖示的實(shí)施例中，噴氣嘴組件62 包括通過螺紋112螺紋連接到中心液體通路111上的第一環(huán)形部件110。噴氣 嘴組件62還包括關(guān)于第一環(huán)形部件110同軸配置并通過o形環(huán)114相對主體 組件18密封的第二環(huán)形部件113。噴氣嘴組件62進(jìn)一步包括關(guān)于第二環(huán)形部 件113同軸配置的第三環(huán)形部件115，以及與第三環(huán)形部件115相鄰配置的空 氣輔助霧化成形頭部組件116。在某些實(shí)施例中，空氣輔助霧化成形頭部組件 116包括一個(gè)或多個(gè)第四環(huán)形部件，例如兩個(gè)同軸部件117和118。噴氣嘴組 件62還可包括在頭部組件116和硬涂層噴嘴梢12之間的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)接器、 襯套、墊圈或其他結(jié)構(gòu)。例如，所示實(shí)施例包括圍繞硬涂層噴嘴梢12配置的 外夾持器119,至少部分地配置在硬涂層噴嘴梢12內(nèi)部的內(nèi)村套或轉(zhuǎn)接器120， 以及與轉(zhuǎn)接器120的后側(cè)相對并與外夾持器119的后側(cè)齊平的后墊圈121。最 后，噴氣嘴組件62包括圍繞部件110、 113、 115、 116、 119、 120和121配置 并通過螺紋124螺紋連接到主體組件18上的外殼或保持器122。所示部件IIO、 113、 115、 116、 119、 120、 121和122限定或包括從主體 組件18中的空氣通路60導(dǎo)向配置在空氣輔助霧化成形頭部116中的一個(gè)或多 個(gè)空氣噴口 136的多個(gè)空氣通路126、 128、 130、 132和134。在圖示的實(shí)施 例中，多個(gè)上述空氣噴口 136朝硬涂層噴嘴梢12的中心線或中心面138傾斜。 操作中，空氣噴口 136提供形成在貓眼口 16下游展開的液體霧化的形狀的氣 流或壓力。例如，空氣噴口 136配置成將噴涂形成大致扁平或類似片狀的形式。 但是，所述實(shí)施例不包括空氣霧化噴嘴，而基本上由從硬涂層噴嘴梢12的貓 眼口 16處的液體霧化形成噴涂。在可選的實(shí)施例中，噴涂裝置IO可包括與硬 涂層噴嘴梢12配合的一個(gè)或多個(gè)空氣霧化噴嘴，由此通過液體霧化和空氣霧 化產(chǎn)生所需要的噴涂。操作中，閥軸82如箭頭142所示沿軸線136線性移動(dòng)以打開和關(guān)閉球閥 部件140。具體地，球閥部件140在噴氣嘴組件62的第一環(huán)形部件110內(nèi)配置在閥軸82的端部144和楔形空腔或通路146之間。因此，通過頭部組件14 流向硬涂層噴嘴梢12的液體流通過相對于楔形空腔或通路146偏置或釋放球 閥部件140進(jìn)行控制。在其他實(shí)施例中，閥軸82的端部144可具有楔形端頭 (例如針閥)，該楔形端頭能可移動(dòng)地偏壓抵靠楔形空腔或通路146以打開和 關(guān)閉通過頭部組件14的液體流。在圖3的實(shí)施例中，硬涂層噴嘴梢12包括由第一材料構(gòu)成的中心梢結(jié)構(gòu) 148和圍繞中心梢結(jié)構(gòu)148配置的由第二材料構(gòu)成的硬涂層150，其中第二材 料比第一材料相對更堅(jiān)硬。例如，中心梢結(jié)構(gòu)148的第一材料可包括一種或多 種工具鋼、或另一種材料、或其組合。更具體地，示范性的工具鋼包括A類 工具鋼、或D類工具鋼、或H類工具鋼、或M類工具鋼、或S類工具鋼、或 其組合。另一例子中，硬涂層150的第二材料可包括鉻、鈦合金、或其他比第 一材料相對更堅(jiān)硬的材料、或其組合。硬涂層150的某些實(shí)施例可包括多層硬 質(zhì)材料。比如，硬涂層150可包括第一涂層、第二涂層、第三涂層等等。這些 涂層可具有不同的材料成分和特性。比如， 一層或多層具有耐磨性，而其他層 能抵抗中心梢結(jié)構(gòu)148的底層第一材料的化學(xué)腐蝕。硬涂層的一種示范性布置 包括由一個(gè)或多個(gè)外部耐磨層覆蓋的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部抗化學(xué)腐蝕層。在一個(gè)具體實(shí)施例中，第一材料包括D2工具鋼，第二材料包括氮化鈦。 典型D2工具鋼可包括大約1.4至1.6%的碳、大約0至0.6%的錳、大約0至 0.6%的硅、大約11-13%的鉻、大約0至0.3%的鎳、大約0.7至1.2%的鉬、和 大約0至1.1%的釩。因此，第一材料的相對較軟的性質(zhì)使得中心梢結(jié)構(gòu)148能夠容易地制造， 隨后通過硬涂層150的第二材料加以硬化。比如，中心梢結(jié)構(gòu)148的某些實(shí)施 例由模鑄、鑄造、機(jī)械加工、鉆、磨、配線電火花加工(EDM)、或其組合制 造。隨后，硬涂層150可通過電解沉淀、或熱擴(kuò)散、或滲硼、或化學(xué)汽相沉淀 (CVD)、或物理汽相沉淀(PVD)、或其組合加以實(shí)施。在一個(gè)具體實(shí)施例 中，中心梢結(jié)構(gòu)148由工具鋼(例如D2工具鋼)制造，貓眼口由配線電火花 加工(EDM)產(chǎn)生，而硬涂層150由氧化鈦的化學(xué)汽相沉淀(CVD)加以實(shí) 施。所示中心梢結(jié)構(gòu)148的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)具有第一圓筒形通路152、收斂通路154和導(dǎo)向貓眼口 16的第二圓筒形通if各156。所示中心梢結(jié)構(gòu)148的外部幾何 結(jié)構(gòu)包括第一圓筒形部分158、導(dǎo)向第二圓筒形部分162的梯狀部分160和半 球形或凸?fàn)蠲?64。但是，中心梢結(jié)構(gòu)148的內(nèi)部和外部幾何結(jié)構(gòu)可適合于任 何具體噴涂裝置10。另外，內(nèi)部和外部幾何結(jié)構(gòu)可作改進(jìn)，以降低成本、改 善霧化性能、并減少液體滯留。在其他實(shí)施例中，硬涂層噴嘴梢12和部件110、 113、 115、 116、 119、 120 和121中的一組或多組，或其組合可作為單片或整體結(jié)構(gòu)一體地形成，其中該 單片或整體結(jié)構(gòu)具有實(shí)心和外部硬涂層。比如，該實(shí)心可與中心梢結(jié)構(gòu)148 相似，該硬涂層可與如上詳述的硬涂層150相似。各部件組合成單片或整體結(jié) 構(gòu)降低了與制造噴涂裝置IO有關(guān)的部件的數(shù)量、復(fù)雜性和成本。使用比外部 硬涂層相對較軟材料的實(shí)心，還能使集成元件的制造簡易化，例如12、 119、 120、 121或其組合的制造。外部硬涂層的使用進(jìn)一步保證了集成元件的耐磨 性，從而增加集成元件的使用壽命。依次地，增加的使用壽命降低了生產(chǎn)成本， 減少了與部件更換有關(guān)的停機(jī)時(shí)間。否則，如果沒有外部硬涂層，將高磨損部 件與低磨損部件形成一體是不恰當(dāng)?shù)模驗(yàn)樾纬梢惑w的部件最終會(huì)磨損并被更 換，這會(huì)產(chǎn)生與形成一體的部件有關(guān)的潛在的高成本。換句話說，沒有外部硬 涂層，某些獨(dú)立部件比其他部件可能更易磨損并更換。因此，如果沒有外部碩_ 涂層，將高磨損區(qū)域/部件與相對低和/或中等磨損區(qū)域/部件分開可能更恰當(dāng)， 從而允許高磨損區(qū)域/部件的單獨(dú)更換。再者，外部硬涂層的應(yīng)用提高了耐磨 性，從而減小了高成本更換的可能性并減少了集成部件的修理。因此，替代提 供多個(gè)在流體流過噴涂裝置10時(shí)受磨損的不同水平影響的部件的是，噴涂裝 置10將一組或多組部件集成為一個(gè)或多個(gè)具有外部^^涂層的集成結(jié)構(gòu)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，外夾持器119和硬涂層噴嘴梢12以與兩個(gè)部件119 和12組合時(shí)大致相同的尺寸一體地形成為整體，其中該整體結(jié)構(gòu)具有實(shí)心和 圍繞該實(shí)心的內(nèi)部和外部表面配置的硬涂層。在該具體實(shí)施例中，轉(zhuǎn)接器120 和后墊圈121也可組合為單體結(jié)構(gòu)，比如與組合的兩個(gè)部件120和121具有大 致相同尺寸的尼龍結(jié)構(gòu)。在可選擇的實(shí)施例中，可以通過延長硬涂層噴嘴梢 12的長度除去轉(zhuǎn)接器120和后墊圈121,這樣，噴嘴梢12的后側(cè)與外夾持器 119的后側(cè)大致齊平。外夾持器119，或外夾持器119與噴嘴梢12的組合也可包括外部環(huán)形槽166。固定夾或密封件168可配置在外部環(huán)形槽166內(nèi)，從而 提供相對頭部116的保持力或密封。在某些實(shí)施例中，噴嘴梢12可與具有空 氣通路、孔口、噴嘴等的一個(gè)或多個(gè)部件結(jié)合。比如，噴嘴梢12可與外夾持 器119和空氣輔助霧化成形頭部116的一個(gè)或多個(gè)元件(比如同軸部件117和 /或118)結(jié)合。在該具體實(shí)施例中，集成的噴嘴梢12和空氣輔助霧化成形頭 部116包括單體結(jié)構(gòu)中的用于空氣輔助流體霧化作用的空氣和流體通路。在其 他實(shí)施例中，噴嘴梢12可與閥門組件的一個(gè)或多個(gè)元件結(jié)合，例如第一環(huán)形 部件IIO、第一環(huán)形部件110內(nèi)具有楔形空腔或通路146的另一環(huán)形部件、或 其組合。在該具體實(shí)施例中，噴嘴梢12還可與部件119、 120和121,或其組 合結(jié)合。再次，中心結(jié)構(gòu)和硬涂層技術(shù)可應(yīng)用于各種噴嘴梢、或噴嘴梢與相鄰 元件的組合、或具有流線型特征的改進(jìn)的噴嘴梢上。圖4-6示出了硬涂層噴嘴梢12的可選擇實(shí)施例，其中，對內(nèi)部和外部幾 何結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)以改善霧化性能，減少液體滯留等等。首先轉(zhuǎn)向圖4，該圖 示出根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的可選擇的硬涂層噴嘴梢12的截面?zhèn)纫晥D。圖 4中的硬涂層噴嘴梢12包括由第一材料構(gòu)成的中心梢結(jié)構(gòu)170和由第二材料 構(gòu)成的硬涂層172,其中，如參照圖3所詳述的那樣，第二材料基本上比第一 材料更堅(jiān)硬。以上參照圖l-3所述的第一和第二材料和制造工藝的各種實(shí)施例 適用于圖4-6的實(shí)施例。與圖3中的實(shí)施例相比，圖4的改進(jìn)的中心梢結(jié)構(gòu)170包括從進(jìn)口側(cè)176 導(dǎo)向位于該改進(jìn)的中心梢結(jié)構(gòu)170的出口側(cè)178處的貓眼口 16的流線型內(nèi)部 通^各174。所示流線型內(nèi)部通3各174具有沿進(jìn)口和出口側(cè)176和178之間的流 線型內(nèi)部通路174和改進(jìn)的中心梢結(jié)構(gòu)170的長度的至少相當(dāng)大的部分或至少 絕大部分的基本圓錐形或收斂的幾何結(jié)構(gòu)180。在圖示的實(shí)施例中，流線型內(nèi) 部通路174在大致圓錐形或收斂的幾何結(jié)構(gòu)180的梢部184還包括半球形或凹 形幾何結(jié)構(gòu)182。有利地，流線型內(nèi)部通路174相當(dāng)大地減小了內(nèi)部體積，從 而減少可滯留在液體噴嘴梢12內(nèi)的液體的數(shù)量或可能性。依次地，該減小的 液體滯留減小了噴槍10關(guān)閉或拆開時(shí)從液體噴嘴梢12滴下液滴的可能性。此 外，流線型內(nèi)部通路174減小了在液體噴嘴梢10內(nèi)發(fā)生堵塞的可能性，并改 善了液流的均勻性和隨后從貓眼口 16向下游的噴涂的形成。所有這些因素提高了噴涂裝置IO的性能并改善了其耐用性。改進(jìn)的中心梢結(jié)構(gòu)170的外部幾何結(jié)構(gòu)也不同于圖3的實(shí)施例。如圖4 所示，改進(jìn)的中心梢結(jié)構(gòu)170包括與進(jìn)口側(cè)176相鄰的第一圓筒形部分186、 導(dǎo)向第二圓筒形部分190的梯級部分188、和從第二圓筒形部分190延伸至出 口側(cè)178的4屯面或平面194的收斂部分192。收斂部分192可具有半球形或凸 狀的幾何結(jié)構(gòu)、平楔形幾何結(jié)構(gòu)、或?qū)蜮g面或平面194的任意其他合適的幾 何結(jié)構(gòu)。與圖3中實(shí)施例的凸?fàn)畋砻?64相比，圖4中的鈍面或平面194可以減少 制造時(shí)間、降低材料成本，并提高與機(jī)械加工或大致產(chǎn)生貓眼口 16有關(guān)的精 度和工藝性，從而改善貓眼口 16的噴涂產(chǎn)生性能。比如，鈍面或平面194處 材料的減少一般減少機(jī)械加工以產(chǎn)生貓眼口 16的數(shù)量或時(shí)間。在圖示的實(shí)施 例中，貓眼口 16具有大致擴(kuò)散的幾何結(jié)構(gòu)196，比如楔形或v形通道，該通 道促進(jìn)硬涂層噴嘴梢12下游噴涂的形成。在某些實(shí)施例中，作為中心梢結(jié)構(gòu) 170的相對較軟的第一材料的優(yōu)勢，貓眼口 16可由配線電火花加工(EDM) 制造。但是，可以利用任意其他合適的制造工藝產(chǎn)生貓眼口 16。隨后，通過 合適的涂層技術(shù)在改進(jìn)的中心梢結(jié)構(gòu)170的內(nèi)部和外部表面周圍涂施硬涂層 172。比如，示范性涂層技術(shù)可包括電解沉淀、或熱擴(kuò)散、或滲硼、或化學(xué)汽 相沉淀(CVD )、或物理汽相沉淀(PVD )、或其組合。圖5和6進(jìn)一步說明根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的圖4的改進(jìn)的中心梢結(jié)構(gòu) 170的貓眼口 16和外部幾何結(jié)構(gòu)的細(xì)部?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，該圖是圖4中所示的 硬涂層噴嘴梢12的透視圖，進(jìn)一步說明了出口側(cè)178的貓眼口 16和鈍面或平 面194的擴(kuò)散的幾何結(jié)構(gòu)196。如圖5所示，貓眼口 16的擴(kuò)散的幾何結(jié)構(gòu)196 大致形成直地延伸穿過改進(jìn)的中心梢結(jié)構(gòu)170的出口側(cè)178的v形通道，以使 擴(kuò)散的幾何結(jié)構(gòu)196完全穿過鈍面或平面194和收斂部分192的相對側(cè)。參考圖6，該圖示出圖4和5中所示硬涂層噴嘴梢12的俯視圖，進(jìn)一步 說明根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的口 16的貓眼形幾何結(jié)構(gòu)。參照圖4和6中所 示，貓眼口 16居中地配置在擴(kuò)散的幾何結(jié)構(gòu)196的介于流線型內(nèi)部通路174 的半球形或凹形幾何結(jié)構(gòu)182和擴(kuò)散的幾何結(jié)構(gòu)196之間的交界面內(nèi)。但是， 在可選擇的實(shí)施例中，口 16可具有其他恰當(dāng)?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)，比如圓形、矩形、橢圓形等等。操作中，液體從貓眼口 16噴出并沿?cái)U(kuò)散的幾何結(jié)構(gòu)196向外展 開，從而以大致平面霧化形式引起液體霧化。另外，如上參照圖2和3所述， 空氣輔助霧化成形頭部116可進(jìn)一步以所需要的形狀形成霧化，例如平面霧化 形式。然而，任意其他霧化模式都在本技術(shù)的范圍之內(nèi)。雖然本發(fā)明具有各種改進(jìn)和替代形式，具體實(shí)施例已在附圖中以舉例的形 式示出并在此已作詳述。然而，很清楚，本發(fā)明并不限于公開的具體形式。相 反地，本發(fā)明覆蓋由下附權(quán)利要求所限定的落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有 改進(jìn)、等同和替代物。
權(quán)利要求
1.一種噴涂系統(tǒng)，包括噴嘴梢，該噴嘴梢包括包括第一材料的中心結(jié)構(gòu)，其中，所述中心結(jié)構(gòu)包括延伸至液體出口的液體通路；和配置在中心結(jié)構(gòu)周圍的耐磨涂層，其中，所述耐磨涂層包括比第一材料相對更硬的第二材料。
2. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述噴嘴梢和所述噴涂系統(tǒng)的 一個(gè)或多個(gè)元件集成為單體結(jié)構(gòu)，所述單體結(jié)構(gòu)由所述中心結(jié)構(gòu)和所述耐磨涂 層形成。
3. 如權(quán)利要求2所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)元件包括同軸 夾持器、密封結(jié)構(gòu)、空氣通路、空氣出口或其組合。
4. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述第一材料包括工具鋼，所 述第二材料包括硬膜合金。
5. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述第一材料包括A類工具鋼、 或D類工具鋼、或H類工具鋼、或M類工具鋼、或S類工具鋼、或另一類高 硬度工具鋼。
6. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述第二材料包括氮化鈦。
7. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述耐磨涂層包括化學(xué)汽相沉 淀涂層、或物理汽相沉淀涂層、或熱擴(kuò)散涂層、或電解沉淀、或其組合。
8. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述液體出口包括用電子放電 加工的(EDM) 口。
9. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述液體出口包括貓眼狀開口 和相鄰的擴(kuò)散部分。
10. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述液體通路包括收斂通路， 所述收斂通路沿所述中心梢結(jié)構(gòu)的至少絕大部分向所述液體出口收斂。
11. 如權(quán)利要求1所述的噴涂系統(tǒng)，包括具有配置在頭部組件中的所述噴 嘴梢的噴涂槍，其中，所述噴涂槍包括手柄、扳機(jī)、連接到所述扳機(jī)上的液體閥、和在所述液體閥和所述噴嘴梢之間的一個(gè)或多個(gè)液體通路。
12. 如權(quán)利要求11所述的噴涂系統(tǒng)，其中，所述頭部組件包括導(dǎo)向空氣 噴口的多個(gè)空氣通i 各。
13. —種方法，包括提供可移動(dòng)噴嘴梢，所述可移動(dòng)噴嘴梢具有延伸至液體出口的液體通路， 其中，所述可移動(dòng)噴嘴梢包括具有比所述可移動(dòng)噴嘴梢大的多的硬度特性的耐 磨涂層。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述提供可移動(dòng)噴嘴梢包括用工 具鋼制作所需幾何形狀的所述可移動(dòng)噴嘴梢，然后用所述耐磨涂層涂敷所述所 需幾何形狀以硬化所述所需幾何形狀。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述制作所需幾何形狀包括通過 配線電火花加工(EDM)產(chǎn)生所述液體出口，所述涂敷包括電解沉淀、或熱 擴(kuò)散、或滲硼、或化學(xué)汽相沉淀(CVD)、或物理汽相沉淀(PVD)、或其組 合。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述提供可移動(dòng)噴嘴梢包括將噴 槍的一個(gè)或多個(gè)元件與所述可移動(dòng)噴嘴梢一起集成為具有所述耐磨涂層的單 體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
根據(jù)某些實(shí)施例，噴涂系統(tǒng)設(shè)置有包括具有第一材料的中心梢(148)結(jié)構(gòu)的噴嘴梢(12)，其中，該中心梢結(jié)構(gòu)包括延伸至液體出口(16)的液體通路。噴嘴梢還包括圍繞中心梢結(jié)構(gòu)配置的耐磨涂層(164)，其中，該耐磨涂層具有比第一材料相對更堅(jiān)硬的第二材料。
文檔編號B05B7/08GK101405086SQ200780010314
公開日2009年4月8日 申請日期2007年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者保羅·R·米什利, 克里斯蒂那·勞布, 邁克爾·斯塔洛日斯基, 阿爾·索皮斯 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司