用于靜電噴槍的噴嘴梢組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于噴涂諸如噴漆、密封劑、涂料、搪瓷、粘合劑、粉末等的流體的涂覆器。更具體地，本發(fā)明涉及靜電噴槍。
【背景技術(shù)】
[0002]在靜電噴涂系統(tǒng)中，靜電場(chǎng)被產(chǎn)生于噴槍和待被噴涂的目標(biāo)或物體之間附近。被噴涂的顆粒傳播通過該電場(chǎng)，并且各個(gè)顆粒在通過該靜電場(chǎng)時(shí)帶有電荷。帶電顆粒因此被吸引到待被噴涂的物體。通過此過程，可以將更高比例的被噴涂顆粒引導(dǎo)到待被噴涂的實(shí)際物體，因此與傳統(tǒng)的方法相比噴涂的效率被極大地提高。靜電噴槍對(duì)于施加非導(dǎo)電液體和粉末而言是尤其有用的，雖然它們可以與噴涂導(dǎo)電液體一起使用。
[0003]在典型的靜電噴涂系統(tǒng)中，電離電極被放置在噴槍噴口附近，待被噴涂的物體被保持為地電勢(shì)，并且靜電場(chǎng)產(chǎn)生在電離電極和物體之間。電極和地面之間的距離可以約為
0.5米或以下；因此施加到噴槍電極上的電壓必須有必要非常高從而產(chǎn)生強(qiáng)度足夠的靜電場(chǎng)以創(chuàng)建大量的離子/顆粒相互作用從而在涂料顆粒和目標(biāo)之間產(chǎn)生足夠大的引力。通常將約20000-100000伏(20-100kV)的靜電電壓施加到噴槍電極以在噴涂操作中達(dá)到適當(dāng)程度的效率。約50微安的電離電流典型地流自噴槍電極。
[0004]靜電噴槍可以是手持噴槍或者由遠(yuǎn)程控制連接件操作的自動(dòng)噴槍。可以使用不同的主要霧化力，諸如受壓空氣、液壓力或者離心力，來霧化被噴涂流體?？梢砸愿鞣N方式產(chǎn)生用于靜電電壓的電力。在很多系統(tǒng)中，外部電源被連接到靜電噴槍。然而，在其他設(shè)計(jì)中，位于靜電噴槍中的交流發(fā)電機(jī)可以產(chǎn)生電力。例如，美國(guó)專利N0.4，554，622,4, 462，061、4，290，091,4, 377，838,4, 491，276以及7，226，004描述了具有空氣動(dòng)力渦輪機(jī)的靜電噴槍，該渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，該交流發(fā)電機(jī)繼而提供電壓倍增器以提供充電電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種靜電噴槍，其包括槍筒，被固定到槍筒的槍把以及被固定到槍筒的噴嘴梢組件。噴嘴梢組件包括梢部組件表面、設(shè)置在梢部組件表面處的梢部、從所述梢部組件表面垂直地延伸的電極、以及從所述梢部組件表面垂直地延伸并且繞所述電極設(shè)置成圓柱狀的防護(hù)塔。
【附圖說明】
[0006]圖1是靜電噴涂系統(tǒng)的示意圖，其示出了被連接到流體供給源并且將流體排出到目標(biāo)的靜電噴槍。
[0007]圖2是圖1的靜電噴槍的立體圖，其示出了被連接到把手主體和噴嘴梢組件的槍筒。
[0008]圖3是圖2的靜電噴槍的分解圖，其示出了被構(gòu)造為位于槍筒中的交流電動(dòng)機(jī)和電源。
[0009]圖4是圖2的噴嘴梢組件的立體圖，其示出了防護(hù)塔和流體口。
[0010]圖5是圖4的噴嘴梢組件的分解視圖。
[0011]圖6是圖5的噴嘴梢組件的正面圖，其示出了防護(hù)凸緣和防護(hù)塔相對(duì)于流體口的角度位置。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在本發(fā)明的實(shí)施例中，靜電噴槍包括具有凸出的梢部的噴嘴梢組件、單一的非對(duì)稱放置的電極以及圍繞電極的除了遠(yuǎn)端之外的所有部分的防護(hù)塔。本公開的圖1-3描述了可以使用噴嘴梢組件的靜電噴槍。圖4A-5B描述了噴嘴梢組件的各個(gè)方面、實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)。
[0013]圖1是靜電噴涂系統(tǒng)10的示意圖，其示出了被連接到流體供給源14并且將流體排出到目標(biāo)16的靜電噴槍12。泵18被連接到流體供給源14并且經(jīng)由軟管20向噴槍12提供加壓流體。噴槍12還經(jīng)由軟管20被連接到加壓空氣源(未示出)。目標(biāo)16諸如通過懸掛在支架24上而被接地。參考流體噴涂系統(tǒng)描述了靜電噴涂系統(tǒng)10，但是，諸如粉末等的其他涂層材料也可被用于本發(fā)明。雖然參考空氣輔助系統(tǒng)詳細(xì)地描述了圖1至3，但是本發(fā)明還可以與空氣噴涂系統(tǒng)一起使用。
[0014]操作員26將噴槍12定位成靠近目標(biāo)16，大致0.5米或以下。在致動(dòng)噴槍12上的觸發(fā)器的情況下，加壓空氣被施加到噴槍12中的渦輪機(jī)，該渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生電能。電能被供給到靠近噴槍12的噴嘴梢的電極。因此，電場(chǎng)EF產(chǎn)生于電極和目標(biāo)16之間。靜電噴涂系統(tǒng)10在多個(gè)點(diǎn)處被接地。例如，接地線28和/或?qū)щ娍諝廛浌?2可以使得噴槍12接地。其他的接地線和導(dǎo)電材料可以被用在整個(gè)靜電噴涂系統(tǒng)10以提供接地。同時(shí)，觸發(fā)器的致動(dòng)允許來自于泵18的加壓流體穿過噴嘴梢，由此流體的被霧化顆粒在電場(chǎng)EF中帶電。該帶電顆粒因此被吸引到被接地的目標(biāo)16。目標(biāo)16經(jīng)由支架24被懸掛，并且?guī)щ娏黧w顆粒包圍目標(biāo)16，由此顯著地降低過度噴涂。
[0015]圖2是圖1的靜電噴槍12的立體圖，其示出了被連接到把手主體32和噴嘴梢組件34的槍筒30。把手主體32的把手36被連接到空氣入口 38，空氣出口 40和流體入口42。把手主體32的殼體44被連接到槍筒30。空氣控制器46被連接到殼體44中的開關(guān)閥(參見圖3中的氣針66)并且控制從空氣入口 38到噴槍12的部件的壓縮空氣的流量。空氣調(diào)節(jié)器47A和47B控制從上述的開關(guān)閥到噴嘴梢組件34的空氣流量。觸發(fā)器48被連接到槍筒30中的流體閥(參見圖3中的流體針74)并且被構(gòu)造為控制從流體入口 42經(jīng)由流體管50穿過噴嘴梢組件34的加壓流體的流量?？諝饪刂破?6控制到交流發(fā)電機(jī)的空氣的流量?？諝馊缓笤诔隹?40處逸出到噴槍12外。
[0016]觸發(fā)器48的致動(dòng)同時(shí)允許壓縮空氣和加壓流體到噴嘴梢組件34。一些壓縮空氣被用于影響來自于噴嘴梢組件34的流體流量，并且因此在口 52A和52B處或者在其他口處逸出到噴槍12之外。在空氣噴涂系統(tǒng)中，一些壓縮空氣還被用于隨著流體逸出噴口而直接霧化流體。在空氣噴涂系統(tǒng)和空氣輔助系統(tǒng)二者中，一些壓縮空氣還被用于使得向電極54提供電力的交流發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)并且在出口 40處離開噴槍12。交流發(fā)電機(jī)和相關(guān)的用于電極54的電源在圖3中被示出。
[0017]圖3是圖2的靜電噴槍12的分解圖，其示出了被構(gòu)造為位于把手主體32和槍筒30中的交流發(fā)電機(jī)56和電源58。交流發(fā)電機(jī)56經(jīng)由帶狀電纜60被連接到電源58。交流發(fā)電機(jī)56連接到電源58并且當(dāng)被組裝時(shí)交流發(fā)電機(jī)56安裝到殼體44中并且電源58安裝到槍筒30中。由交流發(fā)電機(jī)56產(chǎn)生的電能被傳送到電源58。在空氣輔助系統(tǒng)中，包括彈簧62和導(dǎo)電環(huán)64的電路將電荷從電源58傳送到噴嘴梢組件34中的電極54。空氣噴涂系統(tǒng)可以具有將交流發(fā)電機(jī)連接到電極的其他電路。
[0018]氣針66和密封件68包括用于控制通過噴槍12的壓縮空氣的開關(guān)閥?？諝饪刂崎y46包括延伸通過殼體44到觸發(fā)器48的氣針66，該觸發(fā)器48可以被致動(dòng)以移動(dòng)密封件68并且控制從空氣入口 38進(jìn)入并且通過把手主體32中的通道的壓縮空氣的流量。彈簧70將密封件68和觸發(fā)器48偏置到閉合位置，同時(shí)旋鈕72可以被調(diào)節(jié)以操控閥46。在密封件68被打開的情況下，來自于入口 38的空氣穿過把手主體32中的通道以流到交流發(fā)電機(jī)56或噴嘴梢組件34。
[0019]流體針74包括用于控制穿過噴槍12的加壓流體的流體閥的一部分。觸發(fā)器48的致動(dòng)也直接移動(dòng)流體針74，該流體針74經(jīng)由蓋76連接到觸發(fā)器48。彈簧78被定位在蓋76和觸發(fā)器48之間以將針74偏置到閉合位置。針74延伸穿過槍筒30以到噴嘴梢組件34。
[0020]噴嘴梢組件34包括安裝殼體80、墊圈81、梢部82、氣蓋84和保持環(huán)86。在空氣輔助系統(tǒng)中，流體針74接合安裝殼體80以控制從流體管50到噴嘴梢組件34的加壓流體的流量。墊圈81密封在安裝殼體80和梢部82之間。梢部82包括從安裝殼體80排放加壓流體的噴口 87。電極54從氣蓋84延伸。在空氣輔助系統(tǒng)中，高壓流體被進(jìn)送通過噴口87，電極54偏離該噴口 87。通過使得高壓流體穿過小口產(chǎn)生霧化。在空氣噴涂系統(tǒng)中，電極從噴口延伸，從而電極和噴口是同軸的。低壓流體通過大噴口，并且通過撞擊來自氣蓋84的氣流而被霧化。在各個(gè)系統(tǒng)中，氣蓋84包括口，諸如口 52A和52B(圖2)，該口接收加壓空氣以基于調(diào)節(jié)器47A和47B的設(shè)置而霧化和構(gòu)形來自梢部82的流體流。在其他實(shí)施例中，槍12可以在不帶有口 52A和52B的情況下操作，或者可以在只帶有口 52A和52B中的一個(gè)的情況下操作。
[0021]交流發(fā)電機(jī)56在壓縮空氣的力下的操作向電源58提供電能，該電源58繼而向電極54施加電壓。電極54產(chǎn)生電場(chǎng)EF (圖1)，該電場(chǎng)EF向源自于梢部82的霧化流體提供電荷。由電場(chǎng)EF產(chǎn)生的電暈效應(yīng)將帶電的流體顆粒運(yùn)送到待被涂覆有流體的目標(biāo)。保持環(huán)86保持與槍筒30裝配的氣蓋84和梢部82，同時(shí)安裝殼體80被旋擰到槍筒30中。
[0022]圖4是噴嘴梢組件34的立體圖，其示出了口 52A (包括氣路94A-94F)和口 52B (包括氣路96A-96C以及96D-96F，未示出)，電極54，梢部82 (具有流體口 87)，氣蓋84(包括基部88和防護(hù)部90)?；?8和防護(hù)部90 —起限定梢部組件表面98，該梢部組件表面98是圍繞梢部82的大致平坦的表面。防護(hù)部90還包括防護(hù)凸緣100A和100B以及防護(hù)塔102。
[0023]圖5是噴嘴梢組件34的分解圖，其示出了電極54、噴嘴梢82 (具有流體口 87)，基部88 (具有包括氣路94A-94F的口 52A，包括氣路96A-96F的口 52B，以及中心孔104)以及防護(hù)部90 (具有防護(hù)凸緣100A和100B以及防護(hù)塔102)?；?8和防護(hù)部90 —起組成氣蓋84。梢部組件表面98在基部88和防護(hù)部90上延伸。梢部82、基部88和防護(hù)部90與公用軸線A對(duì)齊。中心孔104是基部88中的在組裝期間梢部82所安裝通過的中空空間，從而基部88被安裝在梢部82上，并且梢部82安裝到中心孔104中以將梢部82保持在墊圈81上。電極54平行于軸線A延伸穿過基部88。防護(hù)部90安裝在基部88上，從而防護(hù)塔102圍繞電極54的除了軸向最遠(yuǎn)的梢部之外的全部。在一些實(shí)施例中，梢部82、基部88和防護(hù)部90可以以卡扣的方式彼此接合。在其他實(shí)施例中，梢部82、基部88和防護(hù)部90可以經(jīng)由通過保持環(huán)86夾緊而一起被保持在噴嘴梢組件34中。在描述的實(shí)施例中，防護(hù)凸緣100A和100B具有靠近梢部組件表面98以容納口 52B的氣路96A-96F的較寬基部106，以及成一定角度地偏離梢部82并且從梢部組件表面98向