CN101605610A - 油漆静电喷涂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油漆静电喷涂装置(10),包括流体连接到该油漆喷涂装置的喷嘴的漆筒(16),其中,该喷嘴包括具有多个通道的喷头(50),油漆从所述通道中被推进。

Description

油漆静电喷涂装置
技术领域
本发明涉及油漆/涂料静电喷涂装置、静电喷涂装置中使用的喷嘴、油漆静电喷涂装置中使用的漆筒、以及在目标上静电喷涂油漆的方法。
背景技术
油漆静电喷涂装置是公知的,使油漆带静电荷并在压力下输送到喷嘴,因此在静电场的影响下雾化,并且推进到目标表面。
静电喷涂的其中一个优点在于如下事实:油漆被吸附到目标表面上,并且还缠绕(wrap-around)目标背面,当对目标例如金属栏杆进行喷涂时,这是特别有用的。
EP0186983描述了本发明的静电喷涂所基于的技术。
现有油漆静电喷涂装置使用单通道的喷嘴,油漆在被推进到目标表面之前流经该通道。
现有油漆静电喷涂装置的问题在于被推进到目标表面的油漆量不足以进行有效喷涂。尽管可以增加流速以输送更多的油漆,但这会造成油漆不充分雾化的问题。增加流速来输送更多的油漆还可能造成油漆不在目标表面沉积或在目标表面的后面缠绕。
发明内容
根据本发明,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括流体连接到油漆喷涂装置的喷嘴的油漆容器,其中,所述喷嘴包括多个通道,油漆从该通道被推进。
有利地,增加通道数量使每个通道的流速能保持足够低从而能够雾化,但仍然提供更大量的油漆输送到目标表面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种在目标上静电喷涂油漆的方法,包括提供静电喷涂装置的步骤,该静电喷涂装置具有向包括多个通道的喷嘴供应油漆的加压漆筒、向油漆充电(使油漆带电荷)的充电电极、以及相对于充电电极产生电势差的场控制电极,所述油漆的电导率在75至450纳西每米(nano-Siemens per metre,nSm-1)之间,油漆以12至30ml/s的流速被输送到通道,使油漆雾化并向目标推进,从而在目标上形成涂层。
优选地,充电电极的电压设定在27kV和33kV之间,场控制电极的电压设定在3kV和7kV之间。
优选地,油漆粘度在1.5和3.5泊之间,优选在2和3泊之间。
有利地,申请人已经发现一组能使油漆成功喷涂在目标表面上的油漆特性和喷涂条件。
公知的油漆静电喷涂装置使用远程油漆容器,其通过管道供应到喷涂装置。这种装置因为缺少轻便性以及其复杂性而受到限制。这种装置通常由专业用户使用,不适于业余装修工使用。
进一步的问题在于这种装置在(不同的)工作之间、或者如果需要替代油漆颜色或类型时需要清洗管道和容器。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括可释放地连接的漆筒,该漆筒将油漆供应到油漆喷涂装置的喷嘴。
有利地,这不再需要有远程油漆供应源,由此增加了所述油漆喷涂装置的可移动性。
此外,不再需要额外的油漆管道将油漆从遥远的油漆容器供应到喷涂装置。漆筒可以从油漆喷涂装置移除的事实使得其能在使用后抛弃,由此不再需要清洗,降低了使用不同特性和颜色的油漆时发生交叉污染的可能性。
优选地,所述漆筒是预加压的。
有利地,这提供了一种压力下的喷嘴油漆供应源,不再需要手动或电动产生压力。
此外,通过使用预加压漆筒,能在360度的角度范围内使用所述油漆喷涂装置,不再有未预加压漆筒的问题。
优选地,喷嘴与漆筒一体形成。
有利地,这使油漆能从漆筒流出,并在不与油漆喷涂装置的其他部件接触的情况下经由喷嘴喷涂到目标上,由此不再需要清洗喷涂装置的任意其他部件。
优选地,喷嘴包括集成/一体形成的充电电极。如果集成喷嘴和容器是用完即弃的/一次性使用的(disposable),那么,充电电极也是用完即弃的,由于充电电极与油漆接触,这是有利的。
优选地,预加压漆筒包括外部容器和位于该外部容器内部的可折叠的内袋,其中,该外部容器容纳有推进剂,推进剂作用在内袋上,使油漆从内袋经由设置在内袋上的释放阀流出。
有利地,与基于喷雾器的系统相反,推进剂不与袋内的油漆混合,因此在油漆和推进剂之间不存在化学相容性问题。
与喷雾器有关的另一问题在于如下事实:由于推进剂经由油漆释放阀释放时膨胀,不容易控制喷涂模式。
油漆静电喷涂装置的公知喷嘴由金属制成,通常需要大量的复杂机械加工以在油漆供应源和喷嘴出口之间形成油漆路径。这增加了生产喷嘴的时间和费用,在大量制造时这是很大的问题。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于油漆静电喷涂装置的喷嘴,所述喷嘴包括第一模制蛤壳状构件和第二模制蛤壳状构件,所述第一和第二模制蛤壳状构件布置成使得它们一旦组装在一起,则在两蛤壳状构件之间形成腔室和多个通道,所述腔室和多个通道限定始于油漆供应源的油漆路径的一部分。
有利地,由两个壳状构件形成喷嘴,使得能用模制工艺例如注塑形成复杂的油漆路径,消除或者至少极大降低了对喷嘴额外机械加工的需要。
可提供一种具有集成喷嘴的漆筒。所述漆筒容纳在压力下保持的油漆,由压力释放阀防止释放。当漆筒连接到喷涂装置上时,漆筒经由触发器致动,造成压力释放阀打开,并使油漆能流动,从而喷涂到目标表面上。
具有可移除漆筒的装置的一个问题在于避免油漆流动,直到所述漆筒正确连接到喷涂装置上为止。通过使用外盖能避免接触到压力释放阀,但是这增大了漆筒成本,而且不能防止因疏忽而移走。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括漆筒,所述漆筒包括释放阀,用于控制漆筒中油漆的释放,其中,漆筒包括锁定结构(特征,feature),该锁定结构与油漆喷涂装置上相应的解锁结构配合,使得在锁定和解锁结构接合之前释放阀不能释放油漆。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于油漆静电喷涂装置的漆筒,所述漆筒包括释放阀,用于控制漆筒中油漆的释放,其中,漆筒包括锁定结构,该锁定结构与油漆喷涂装置上相应的解锁结构配合,使得锁定和解锁结构接合之前释放阀不能释放油漆。
有利地,这避免了油漆流动,直到漆筒已经正确容纳在油漆喷涂装置内为止。
优选地,漆筒上的锁定结构与喷涂装置上的解锁结构的配合是通过接合,因此,当漆筒已经正确容纳在喷涂装置内时,用户将在物理上进行检测。
优选地,锁定结构设置在漆筒的喷嘴上,从而喷嘴具有避免油漆被喷涂的第二用途,直到漆筒容纳在喷涂装置内为止。
公知油漆静电喷涂装置的一个问题涉及到用户必须操纵喷嘴以将其连接到喷涂装置上的事实。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,具有罩壳(casing)和漆筒,漆筒的一个自由端具有集成喷嘴,并且具有远离所述喷嘴的第二自由端,其中,漆筒能被用户在不接触喷嘴的情况下插入罩壳内。
有利地,用户不必与可能被充电和/或存在油漆痕迹的喷嘴接触。
重要的是,用户不能与喷涂装置的被充电部件接触。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括接纳漆筒的罩壳、用以包封容纳在罩壳中的漆筒的可释放地连接的盖、以及电源,其中,罩壳包括第一结构,该第一结构与盖上相应的第二结构配合,使得除非当盖定位于罩壳上时第一和第二结构配合,否则电源不予供电。
有利地,这避免了在盖定位于罩壳上(此时漆筒被盖包封)之前漆筒被充电。
优选地,所述第一结构是可在开启和闭合位置之间移动的第一和第二独立操作开关,在两个开关都处于闭合位置之前,电源不予供电。两个开关的使用消除了如果一个开关无意闭合时通电的可能性。
优选地,第一结构设置在罩壳的凹槽中,从而限制接近。更优选地,所述凹槽包括悬垂部分,用于进一步限制接近,从而仅有盖的第二结构能进入该凹槽。这是有利的,因为它降低了手指进入以及/或者物体插入以启动电源的可能性。
重要的是,油漆处于喷嘴附近并且被充电,否则它不会被推向目标表面。未被充电的油漆倾向于滴落,这是不希望的。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括漆筒、油漆被从其推向目标表面的喷嘴、向油漆充电的充电电极、使油漆朝向目标加速的场控制电极、以及连接到充电电极和场控制电极的电源,所述漆筒包括油漆释放阀,其中,当油漆释放阀打开时,充电电极和场控制电极被充电。
有利地,这意味着除非电极被充电,否则油漆不会从阀中释放,并且油漆滴落的风险也最小。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,具有手柄部分和喷嘴出口,油漆从该喷嘴出口推向目标,所述喷嘴出口相对于手柄部分设置成当油漆被从喷嘴水平推进时,喷嘴的最低点位于手柄部分的最低点或者位于手柄部分的最低点的垂直下方。
有利地,这意味着用户能喷涂靠近地面的物体而手柄不会碰撞到地面,当喷涂靠近地面的栏杆或散热器时,这是特别有利的。
优选地,喷嘴的最低点位于喷涂装置的最低点或者位于喷涂装置的最低点的垂直下方,这使用户能喷涂靠近地面的物体,而不必关心喷涂装置的其它部分与地面接触。
电极向油漆充电的结果是使漆筒充电,因此,存在漆筒向用户放电的危险。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括塑料罩壳、设置在塑料罩壳内部的塑料内部壳体、以及具有主体和喷嘴的漆筒,所述漆筒可释放地连接到油漆喷涂装置上,其中,漆筒的主体容纳在塑料内部壳体内,从而当内部壳体容纳在罩壳内时,保护用户不受漆筒的静电放电。
在漆筒和用户之间提供两层材料降低了向用户静电放电的风险。
优选地,塑料内部壳体和漆筒形成一体子组件,并且该子组件可释放地连接到塑料罩壳上。
有利地,这确保了漆筒一直容纳在内部壳体内,由此消除了用户与漆筒的接触。如果漆筒从罩壳移除时仍然保持一些电荷的话,这是很重要的。
优选地,塑料内部壳体与塑料罩壳一体形成。如果漆筒是用完即弃的物品,这是有利的,因为当抛弃漆筒时避免了抛弃内部壳体。内部壳体不与油漆接触,因此,它不需要被抛弃。
优选地,塑料罩壳包括第一部分和第二部分,该第一和第二部分结合形成罩壳,第一和第二部分的配合表面之间形成罩壳接缝(join),内部塑料壳体包括第一段和第二段,第一和第二段的配合表面之间形成壳体接缝,其中,内部壳体在罩壳内布置成使得所述接缝角向偏移。
相比于接缝对准的情形,接缝偏移造成了更长的放电路径。优选地,使罩壳接缝与内部壳体接缝之间的角向间距最大化,由此使两个接缝之间漆筒放电的机会最小。在罩壳由两个半部形成并且内部壳体由两个半部形成的情况下,内部壳体在罩壳内布置成使得最大角向间距为90度。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括漆筒接纳部分、手柄部分、以及油漆从其推向目标的喷嘴出口,其中,漆筒接纳部分布置成使得当相关联的漆筒容纳在油漆喷涂装置内,并且油漆被基本水平地从所述喷嘴推进时,所述漆筒相对于水平面倾斜一大于0度并小于90度的角度。
有利地,这意味着喷涂装置相比于漆筒垂直于手柄部分布置的公知喷涂装置更紧凑。这意味着可以使用更大的漆筒,同时仍然维持紧凑的喷涂装置。此外,通过将漆筒以一定角度布置在手柄部分上方,也改善了重量分布。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括用于接纳电池封装件(包装件,容器,pack)的包封外壳,所述电池封装件包括用于接纳至少一个原电池(一次电池,primary cell battery)的电池盒,其中,所述电池盒包括基本环绕所述至少一个原电池的金属散热装置。
有利地,散热装置使原电池产生的热量散发,由此降低了电池盒内部发生爆炸的风险。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括用于接纳电池封装件的包封外壳,所述电池封装件包括主体和可释放地连接到主体上的罩子,其中,所述电池封装件位于包封外壳内使得罩子通过与包封外壳的一部分接合而保持/固定在主体上。
有利地,当电池封装件位于包封外壳内部时罩子保持在主体上的事实降低了当电池封装件内部爆炸时爆炸气逸出电池封装件的可能性。
根据本发明的另一方面,提供了一种油漆静电喷涂装置,包括用于接纳电池封装件的包封外壳,所述电池封装件包括主体和罩子,该罩子可释放地附接到主体上,从而形成用于接纳至少一个原电池的电池盒,其中,当罩子附接到主体上时,在罩子和主体之间形成接缝,罩子包括内部突出物,该内部突出物超出接缝延伸到主体内,并且沿径向环绕所述至少一个原电池。
附图说明
现在参考附图,仅通过示例对本发明进行描述。附图中:
图1是根据本发明的油漆静电喷涂装置的透视图,
图1A和1B是图1中油漆静电喷涂装置的正视图,
图1C是图1中油漆静电喷涂装置的侧视图,
图2是图1中油漆静电喷涂装置的分解图,
图2A是图1中油漆喷涂装置的一部分的放大截面图,
图2B是图1中油漆喷涂装置的电池封装件的平面图,
图2C是图1中油漆喷涂装置的电池封装件的端视图,
图2D是图1中油漆喷涂装置的电池封装件的正视图,
图2E和2F是图1中油漆喷涂装置的电池封装件的一部分的正视图,
图2G是图1中油漆喷涂装置的限流电路的电路图,
图2H是图1中油漆喷涂装置的方块电路图,
图3是图1中油漆静电喷涂装置所用的根据本发明另一方面的漆筒的侧视图,
图3A到3C是测量图1中油漆静电喷涂装置所用的油漆的电特性的设备示意图,
图4是图1中油漆静电喷涂装置的盖的正视图,
图5是图1中油漆静电喷涂装置的盖的侧视图,
图6是显示图1中油漆静电喷涂装置的罩壳的一部分的正视图,
图7是图6所示罩壳部分的平面图,
图8是图6所示罩壳部分的放大截面侧视图,
图9是组装在图1中油漆静电喷涂装置的罩壳上的图5中盖的侧视图,
图10是图9中组件的放大截面侧视图,
图11是图9中组件的放大截面正视图,
图12是图3中漆筒的一部分的截面正视图,
图12A是显示图3的漆筒内推进剂的蒸汽压相对于温度变化的图表,
图13是包括根据本发明的喷嘴的图3中漆筒的一部分的透视图,
图14是图13中布置的截面正视图,
图15是图13中布置的放大截面正视图,
图16-19是图13中喷嘴的一部分的透视图,
图20和21是图13中喷嘴的一部分的平面图,
图22是包括图13中喷嘴的图3中漆筒的一部分的分解透视图,
图23和24是图13中喷嘴的一部分的透视图,
图25-27是示出图13中喷嘴的一部分的截面侧视图,
图28和29是示出图13中喷嘴的一部分的侧视图,
图30和31是示出图13中喷嘴的一部分的正视图,
图32是显示图13中喷嘴的一部分的平面图,
图32A是示出图13中喷嘴的一部分的正视图,
图32B是示出图13中喷嘴的一部分的平面图,
图33是示出图13中喷嘴的一部分的正视图,
图34和35是示出图13中喷嘴的一部分的平面图,
图36是示出图13的喷嘴中油漆路径的示意图,
图37和38是示出用于与图13中喷嘴进行对比的替代喷嘴的侧视图,
图39是图13中喷嘴的透视图,
图40是图3中漆筒的一部分的透视图,
图41是图13中喷嘴的辅助插入件的透视图,
图42是容纳在图1的油漆静电喷涂装置中的图13中装置的放大截面正视图,以及
图43和44是图1中油漆静电喷涂装置的一部分的透视图。
具体实施方式
参照图1-3,显示了油漆静电喷涂装置10,包括形式为罩壳12的主体、端部环绕物13、内部壳体14、盖22、可插入罩壳12的容纳油漆27的漆筒16、以及电源17。
电源17是由设置在塑料电池封装件19中的四节1.5V原电池205供电的高电压发生器。
电池封装件由Ultramid A3XZG5 sbk23187(由BASF Plastics,BASFAktiengesellschaft,67056 Ludwigshafen,Germany提供)制成,它对于UL95V-0具有耐火性。
参照图2至2G,电池封装件19装配在电池盖200上,电池盖200扣合在罩壳12的包封外壳201上。包封外壳201包括一对前、后突出物202和204。
电池封装件19包括主罩壳206和罩子208。
主罩壳206包括用以接纳四个原电池205的电池盒210。电池盒210还包括两个中空圆柱形铝散热装置212,电池205容纳在铝散热装置212的内部。散热装置212的目的在于万一短路时从电池205中散热。从图2B和2C可以看出,散热装置212环绕电池205。
通过突出物214和凹槽216(图2D)之间的接合,罩子208扣合在主罩壳206上。罩子208包括位于主罩壳206内部的内部突出物230,在主罩壳206内部延伸的内部突出物230超出罩子208和主罩壳206之间生成的接缝232的间隔Xo通常为20mm。
通过插入电池盒210内的电池205,以及经由扣合接合固定的罩子208,电输出207由电池205经由接触板218和电路220实现(在图2D中示意性示出)。电路220包括布置在印刷电路板(PCB)222上的内部限流电路以及中空圆柱形铜销224,当电池挤压位于铜销224内部的弹簧226时,铜销224电连接到PCB 222上。
铜销224设置在罩子206的圆柱形突出物228的内部,在铜销224和圆柱形突出物228之间形成过盈配合。圆柱形突出物228在电池盒210内部延伸,从而,在电池盒210与使用静电喷涂装置10必然形成的爆燃性空气之间形成通常为6mm的通道长度Po(图2F)。
延伸进电池封装件19的主罩壳206内的内部突出物230的设置形成了足够长的路径,从而当爆燃性空气进入电池盒210而在电池205之间形成短路时,产生的爆炸气在重新进入爆燃性空气之前将会充分冷却。
此外,设置的圆柱形突出物228和铜销224形成了足够长的路径,使任何逸出气体在进入爆燃性空气之前能够冷却。
从图2A还可以看出,电池封装件19在包封外壳201上的前突出物202和后突出物204之间是紧配合。相应地,一旦电池封装件19内部爆炸,则罩子208会保持在主体206上。突出物202、204的尺寸设计成使所述紧配合能允许罩子206在接靠前突出物202之前远离主体移动约1mm。
电池封装件19也设计成一种压力容器,从而万一电池盒210爆炸,能抵抗高达10Bar的内压。
图2G显示了PCB的细节,其限制电池205的电输出207不超过3A。
高电压发生器可以产生高达30kV的电压,发生器的分压器(未示出)产生用于场控制电极的5kV较低电压。
喷涂装置10的电路图在图2H中显示。
电池205电连接到PCB 222,其在通电开关250上形成电输出207(限制为3A)。通电开关250连接到振荡器252和LED指示器254,其给出喷涂装置10处于运行状态的视听信号。这是重要的,因为相比于其他喷涂方法例如喷雾器,静电喷涂在本质上是更加安静的操作。
电输出207通过开关250连接到DC/DC转换器258、OSC发生器256、开关MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)260、以及多级高电压二倍器电路262。充电电极和场控制电极(见下)连接到二倍器电路262,分别提供30kV和5kV的输出。
油漆喷涂装置还包括接地线(未示出)。
作为使用原电池的一种替代方式,可以考虑可充电电池或电力网供电。
所述罩壳12包括由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)制成的两个模制侧面部件12a、12b。
两个模制侧面部件12a、12b各包括一个轴环挡块突出物220,其位于侧面部件12a、12b的内部表面222上并且向内延伸(其中一个在图1和图2中示意性示出)。
内部壳体14包括上部18和下部20,所述上部和下部是分离的模制件,布置成使得当其设置在罩壳12内部并且插入漆筒时,漆筒相对于水平面倾斜45度的角度。
在替代实施例中,内部壳体可以布置成使漆筒倾斜不同的角度。
上部18包括位于一端的上部局部喷嘴环绕物19,下部20包括位于一端的下部局部喷嘴环绕物21。
场控制电极包括第一电极15a和第二电极15b,尺寸大约为100mm×20mm×5mm的每个电极都固定在局部喷嘴环绕物19、21的外表面23上(在图2中以虚线显示),从而,一旦喷涂装置组装完毕,电极位于局部喷嘴环绕物19、21和端部环绕物13之间。
场控制电极15a、15b由导电聚合物制成,具体是包含碳纤维的聚丙烯树脂(由General Electric Advanced Materials Plastics提供的LNP-STATKON化合物MC-1003HS)。
参照图1和图2,通过首先将内部壳体14的上部18和下部20相配合而组装油漆喷涂装置10。
然后,在罩壳12的两个侧面部件12a、12b配合在一起之前,将内部壳体14设置在两个侧面部件12a、12b之间。两个侧面部件12a、12b的配合形成手柄部分11。端部环绕物13固定到组装的侧面部件12a、12b上,从而盖住定位于上、下局部喷嘴环绕物19、21的外部表面23上的场控制电极15a、15b。
组装罩壳侧面部件12a、12b并且插入内部壳体14之后,喷涂装置10的后部开口端180形成。该后部开口端180处于端部环绕物13的相对端,使漆筒16能插入喷涂装置10内。
后部开口端180被盖22封闭。
参考图4-11,盖22包括外部壳体136和同心的内部壳体138,内部壳体138位于外部壳体136的内部并且与之径向隔开。
内部壳体138具有顶部表面137,其通过螺栓(未示出)固定到外部壳体136的内表面139上。弹簧141(其作用在下面解释)在顶部表面137和内部表面139之间围绕螺栓设置,从而,从图4和图5看时,内部壳体138与外部壳体136间隔设置并且向下偏离。螺栓包括止档(未示出),其与顶部表面接合,防止内部壳体138与外部壳体136脱离。
内部壳体138具有圆柱形的侧壁145,外部壳体具有圆柱形的侧壁147。从图5可以看出,内部壳体和外部壳体都是从自由下端向上渐缩/逐渐变窄,并且,内部壳体侧壁145在外部壳体侧壁下方延伸。
外部壳体136包括从侧壁147向下延伸的突出物142。突出物142包括两个突起149,两个突起之间设置有凹槽151(图4)。
参照图1、2和6-8,罩壳12包括位于上端152上的两个完全相同的开关150,设置在内部壳体14和罩壳12之间的凹槽153中。凹槽153布置成使其具有悬垂部分155(仅在图8和图10中显示),其防止用户的手指接触开关150。一脊部(未示出)也设置在所述两个开关之间,与凹槽151一起配合以防止一次按压两个开关。
当盖22位于罩壳14上,突出物142上的两个突起149与两个开关150接合,用于将两个开关移到闭合位置。除非两个开关都处于闭合位置,否则电源17不供电。提供两个开关消除了通过将物体插入凹槽153而对油漆喷涂装置提供动力(的可能),相反,要求一特别工具——这里指盖22上的突出物。因此,除非盖22闭合在罩壳12上,否则电极上没有供电。
从图9还可以看出,当盖固定到罩壳上时,盖22的内部壳体138延伸到形成的接缝160下方。为了清楚起见,接缝160显示为大的间隙,但是,实质上,盖22与罩壳12在接缝160处接触。内部壳体138布置成使其延伸超出接缝160间隔C,当容纳在喷涂装置中时,该布置足以防止从漆筒16释放静电,因此,避免了电击用户的风险。间隔C通常在20-40mm的范围内。
从图1和图2可以看出,一旦内部壳体14和罩壳12已经组装完毕,内部壳体14的上部18和下部20形成接缝202,该接缝与罩壳12的两个侧面部件12a、12b之间的接缝200角向相距90度。通过使接缝200、202角向相距90度,当容纳在内部壳体14中时,从漆筒16的放电路径的长度最大化,电击用户的风险最小化。此外,盖22封闭后部开口端180,并且如上所述在接缝160下方延伸足够长,从而盖22与罩壳12之间的放电风险也最小化。
参照图2、3和12,漆筒16包括形式为外部刚性容器24的主体,在其上面固定有喷嘴50。可折叠的内袋26包含待喷涂的油漆27,并设置在外部容器24内,并且被形式为丁烷28的推进剂所包围,丁烷作用在内袋上,使油漆27能从内袋经由漆筒的刚性顶部插入件116上设置的释放阀30流动(图12)。刚性顶部插入件116相对于外部容器24固定。释放阀30被弹簧114偏压,从而一直向上移动到油漆不能流动的闭合位置。弹簧114比盖22上设置的弹簧141弱。
可以设想替代上述压力漆筒的其他形式油漆供应源,例如,油漆可以泵送到喷嘴,可以使用压缩机,或者重力供应。
图12A显示了丁烷的蒸汽压力与温度之间的关系。选择丁烷来产生适当的油漆流速(见下),使油漆雾化。
基于两种不同树脂——聚氨酯改性长油醇酸树脂溶液和未改性长油醇酸树脂溶液——的不同比例,制备五种溶剂型油漆27样品/试样。
油漆样品1基于具有下表1中详细列出的浓缩物的聚氨酯改性长油醇酸树脂,其随后按92.3份浓缩物:7.7份低气味石油溶剂(原材料代码L1207)的比例稀释。树脂X101-561具有63.2%的含油率。
  材料   %w/w
  聚氨酯基长油醇酸树脂溶液(X101-561)   86.84
  膨润土SD1   2.45
  Delaphos 2M   2.353
  Lima Tinter烟黑-20%填料负载   2.098
  Durham Calcium 10/C9   2.353
  辛酸钴12%   0.147
  Axilat 150/100   0.098
  Exkin 2/甲乙酮肟   0.294
  SPK D40   3.366
表1
油漆样品5基于具有下表2中详细列出的浓缩物的未改性长油醇酸树脂,其随后按92.3份浓缩物:7.7份低气味石油溶剂(原材料代码L1207)的比例稀释。树脂X102-548具有62.1%的含油率。
  材料   %w/w
  长油醇酸树脂溶液(X102-548)   84.651
  膨润土SD1   2.389
  Delaphos 2M   2.294
  Lima Tinter烟黑-20%填料负载   2.045
  Durham Calcium 10/C9   2.389
  辛酸钴12%   0.143
  Axilat 150/100   0.0956
  Exkin 2/甲乙酮肟   0.287
  SPK D40   5.801
表2
油漆样品2是改性和未改性树脂的混合物,包括75%的改性树脂和25%的未改性树脂。
油漆样品3是改性和未改性树脂的混合物,包括50%的改性树脂和50%的未改性树脂。
油漆样品4是改性和未改性树脂的混合物,包括25%的改性树脂和75%的未改性树脂。
油漆样品2-4是通过混合预期比例的上述两种树脂,然后,浓缩物按92.3份浓缩物:7.7份低气味石油溶剂(原材料代码L1207)的比例稀释而获得。
另外的油漆样品6基于具有下表3中详细列出的浓缩物的聚氨酯改性长油醇酸树脂,其随后按92.3份浓缩物:7.7份低气味石油溶剂(原材料代码L1207)的比例稀释。油漆样品6包括二氧化钛(TR92)。
  材料   %w/w
  聚氨酯基长油醇酸树脂溶液(X101-561)   73.362
  膨润土SD1   0.98
  Delaphos 2M   2.353
  钛白粉TR92   17.647
  Lima Tinter紫   0.0068
  Durham Calcium 10/C9   2.353
  辛酸钴12%   0.147
  Axilat 150/100 0.098
  Exkin 2/甲乙酮肟   0.294
  SPK D40 2.758
表3
每种油漆样品的粘度和电特性根据下述方法测量。
每个样品都使用本发明的静电喷涂装置来喷涂。
喷涂结果以及每个样品的特性都在下表4中给出。
上面的油漆配方仅仅是示例,应该意识到,不取决于油漆种类的本发明的那些特征不限于与这种油漆配方一起使用。
粘度测量
测得的粘度是25℃和10000s-1下的ICI锥板粘度,这是根据BS3900Part A72000和ISO 2884-11999在0-10Poise(泊)锥板粘度计(R.E.L.标准模型)上测量的。
介电常数和电导系数的测量
包括两块板210和220的平行板电容器300构造成如图3A(在两块板之间没有油漆)和3B(在两块板之间有油漆)所示。
填充电容器的两块板之间的间隙所需的油漆量是3mL。
对于每个油漆样品(样品1-5),板连接到图3C的电路,使用Schlumberger(斯伦贝谢)1260增益相位分析器400来测量V1和V2。
施加的电压V是0.1V,频率f设定为1000Hz。增益电阻器R的电阻为1000Ohms。
根据V1和V2的读数,电容器的导纳(Y)根据下式计算:
-V1/(R×V2)=i/V=Y=G+jB
因此,信号的实部给出了乘以1000(增益电阻器的值)的电导系数(G)。信号的虚部给出了乘以1000(增益电阻器的值)的电纳(B)。
然后,电容采用如下公式计算:
电纳(B)=(2πf)/电容
然后,根据如下公式计算介电常数:
电容=(介电常数×自由空间的电容率×一块板的面积A)/板的间隔d
这里,一块板的表面积是6.36×10-3m2,板的间隔是75×10-6m,自由空间的电容率是8.854×10-12C2/N.m2
然后,电阻作为电容的倒数进行计算。
电阻率由如下公式计算:
电阻率=(电阻×一个板的面积A)/板的间隔d
电导率是电阻率的倒数。
计算自由空间(空气)的介电常数并与理论值核对,从而证实试验装置是正确的。
所有的测量值都是在24(℃+/-1℃)下得到的。
参考图13-38,喷嘴50包括喷头51和轴环53。轴环53可释放地扣合在外部刚性容器24(图14)的上缘33上。
喷头51通过喷头51上的突出物41与轴环53上的突出物43的接合而可释放地扣合在轴环53上。
喷头51具有第一蛤壳状构件52和第二蛤壳状构件54。每个蛤壳状构件52、54以及轴环53都是由ABS注塑形成。
第一蛤壳状构件52具有三角形板状部分58以及半球形部分56。半球形部分56包括通孔43(图20)。
中空圆柱形管道47(图14和20)从半球形部分56的内表面39向内径向延伸。该半球形部分还包括通槽49。
第一蛤壳状构件52的三角形部分58包括第一局部腔室53,该腔室由第一后部直立壁55和两个端部直立壁57包围。两个端壁的外表面之间的距离是X1(图20)。第一后部直立壁55的任一侧是垂直定位于直立壁55下方的突出部分81(在图26中最清楚地看到)。
充电电极190位于第一局部腔室53中。充电电极190与场控制电极由同样的导电聚合物制造。
第一后部直立壁55包括矩形凹槽45,以使电连接装置可以通过,在本实施例中电连接装置为充电电极190和最终地电源17之间的金属片192(图20)。
第一蛤壳状构件52的三角形部分58包括具有平坦表面61的细长区域59。
第二蛤壳状构件54具有三角形板状部分60,几乎与第一蛤壳状构件52的板状部分58的轮廓平面纵断图完全相同,还有与半球形部分56直径相同的半圆形凹槽62,允许半球形部分56设置在那里。
第二蛤壳状构件54的三角形部分60包括第二局部腔室73,该腔室由第二后部直立壁75和两个具有端表面96的端部直立壁77包围。两个端壁77的内表面之间的距离是X2(图21),其略大于X1。与第二后部直立壁75平行的第三直立壁85在两者之间形成通道83(图19、21和25中最清楚)。
第二蛤壳状构件54的三角形部分60包括具有平坦表面65的细长区域63。当从上方看时,第二蛤壳状构件54的平坦表面65包括锯齿状的边缘轮廓71(图21中最清楚)。平坦表面65还包括五十个间距相等的平行的敞开通道70,通道70从每个顶端93(图32)延伸到第二局部腔室73内。通道70沿着喷嘴长度X2线性排列。
参照图32A和32B,每个通道的深度CD为0.4mm,宽度Cw为0.25mm,长度CL为3mm。沿着为100mm的喷嘴长度X2的通道中心线间隔距离CS为2mm。选定通道数目,使得在流速极限时(见下),油漆被雾化。根据所用的油漆流速,通过试验确定以平衡通道数目,从而成功地从每个通道形成油漆线状流(ligament)。
对于固定数量的通道而言,如果流速太高,那么油漆不会流经所有通道,这产生不均匀的流动,并且降低那些因为高流速而没有油漆流过的那些通道中的雾化。相反地,如果流速太低,那么,在每两个通道之间不会建立新的线状流。
通过将图20和21中最上面显示的两个表面放在一起,从而使半圆形凹槽52围绕半球形部分56,并且使第一蛤壳状构件52的后部直立壁55(图26)位于第二蛤壳状构件52的通道83内部(图25),组装所述第一和第二蛤壳状构件52、54,从而获得图27的组装好的喷头51(也在图23和24中显示)。
后部直立壁55和通道83、以及每个蛤壳状构件的端壁的接靠表面由超声波焊接连接。
一旦组装完成,所述两个局部腔室53、73在一起形成腔室92。
每一个敞开通道70都被图33所示的平坦表面61封闭。这是有利的,因为相比于试图将相应蛤壳状构件上的两个半通道配合(这时,对准和公差都会产生问题)而言,将敞开的通道与平坦表面相配合更加容易。
可以看出,喷嘴50包括50个间距相等的平行通道,它们在细长区域上线性排列。所述细长区域的长度是100mm。
图34(组装前)和25(组装后)显示了由于X2略大于X1,从而第一蛤壳状构件52的端壁57装配在第二蛤壳状构件54的端壁77的内部。
图28(组装前)和29(组装后)显示了端壁57、77的重叠,以及沿着箭头B的方向(图35)所看到的两个端壁之间形成的接缝94,即端表面的视图。
图30(组装前)和31(组装后)显示了第一蛤壳状构件52的端壁57如何坐靠在第二蛤壳状构件54的端壁77内部,以及沿着箭头A的方向(图35)所看到的第一和第二蛤壳状构件壁57、77之间形成的接缝94,即前表面视图。
接缝94的上表面的视图也可以在图34和35中看到。
从图29可以看出,第一和第二蛤壳状构件之间的接缝94与锯齿状边缘71的间隔为Y。接缝通常扰乱静电场并引起放电。通过在距端表面这一距离提供接缝,当油漆从通道70喷涂时避免了从第二蛤壳状构件54的端表面96静电放电。
重要的是,应理解静电放电只有在未弄湿,即没有油漆流动的区域很明显。因此,第二蛤壳状构件54的端表面96是特别敏感的区域,这也是两个端壁57、77重叠使得接缝94离油漆从那里被推向目标表面的锯齿状边缘71一定距离Y(大约13mm)的原因。
图37和38显示了一种端壁设计,其中两个端壁57′、77′不重叠但是相互接靠,从而接缝94′在紧临油漆从那里被推进的锯齿状边缘71′的端表面上在两个端壁之间延伸。这种设计展示了本发明克服的问题,即,避免端表面上的接缝从而防止静电放电。通过使端壁重叠从而其中一个蛤壳状构件置于另一个蛤壳状构件内,本发明实现了这一点。
一旦组装完成,喷头51中的油漆路径90由图36所示的中空圆柱形管道47、通孔43、腔室90、以及通道70限定。
参照图14、39-41,具有过滤器104的辅助插入件100以及过滤器104下游的流速控制孔口插入件106设置在漆筒16的释放阀30和喷头51的中空圆柱形管道47之间(图14)。
辅助插入件100具有第一开口圆柱形端250以及第二开口圆柱形端252,第一开口圆柱形端250可释放地装配在漆筒16的喷嘴释放阀30上,第二开口圆柱形端252接纳流速控制孔口插入件103和过滤器104,并且可释放地装配在喷头51的管道47上。
控制孔口插入件10包括直径为0.22mm的内部圆柱形通孔106,尽管可以使用大约为0.11mm至0.5mm的范围。
控制孔口106的作用在于将始自预加压漆筒的流速降低到可以接受的程度,从而能进行静电喷涂。通常,流速大约为20ml/min,工作范围在12ml/s和30ml/s之间,低于12ml/s的流速对于令人满意的喷涂时间来说太慢,高于30ml/s时则油漆涂层(面层,finish)不令人满意。因此,控制孔口的直径小于漆筒上释放阀的直径,从而,喷嘴中的控制孔口提供了降低流速的所有的流速限制。
选定孔口的直径,使其匹配漆筒中推进剂的蒸气压力所需要的油漆流速。因此,有利地使用具有最低可用蒸气压力的漆筒,以便使孔口的直径最大化并由此使设计公差最大化。为此,使用推进剂丁烷。
选定控制孔口的直径,以获得用于令人满意的静电喷涂的离开喷头的期望流速,控制孔口的直径取决于从预加压漆筒获得的流速。相应地,孔口直径的选择是简单的试验问题以获得预期流速。
通孔106是二维的或完全平面的,因此,油漆流过时的压力降基本上独立于油漆粘度,由于粘度随温度变化,这是有利的。
流速控制孔口插入件103可以采用注塑、电火花腐蚀、激光钻孔、机械钻孔或冲孔生产。
过滤器104防止大于125μm的油漆微粒穿过。
由于已经通过控制孔口降低流速以实现令人满意的静电喷涂,因此过滤器104是重要的,因为它去除了否则有可能堵塞油漆路径的任何大的油漆微粒。通常,如果采用较高的流速,那么大的油漆微粒不存在这种影响,因此过滤器不是必要的。显然,这取决于油漆的微粒分布,但总体上来说,较低流速使油漆微粒更有可能堵塞油漆路径。
通过提供控制孔口和过滤器作为可释放地连接的插入件100,在必要时,例如,如果根据所用油漆的种类,以及/或者所用预加压漆筒的类型,需要不同尺寸的过滤器或控制孔口,可以对其进行更换。
参照图13-15,喷头51的半球形部分56包括成形在其半球形壁109上的弹性挡片108。弹性挡片108包括从半球形壁109向下延伸的闩锁突出物110。
轴环53包括锁定突出物112,其相对于喷头51布置成使闩锁突出物110不能向下移动,即闩锁突出物110抵靠在锁定突出物112上,从而喷头处于锁定位置。当弹性挡片108处于图14和15所示位置时这避免了喷头51和轴环53之间发生相对移动。
当漆筒16插入罩壳12内时,释放臂122(见下)——其固定在罩壳的内部,但是在触发器31的作用下可移动(见下)——与喷头51上的弹性挡片108接合,将其移至图15中虚线所示的位置108′、110′,即解锁位置,从那里可以看出,闩锁突出物110′能在不接靠轴环53上的锁定突出物的情况下向下移动,因此,喷头51能相对于轴环53向下垂直移动。
参照图14、15和36,可以看出,当喷头51相对于轴环53自由地向下垂直移动时(当弹性挡片处于图15中虚线所示的位置),油漆释放阀30能相对于刚性顶部插入件116向下移动(在触发器31的作用下),使释放阀30打开并容许油漆流经辅助子组件100、中空圆柱形管道47、通孔43、腔室92以及通道70,随后被推向目标表面。
因此,应当理解,能选择性地锁定喷头51从而避免油漆流动,直到漆筒16被置于罩壳12内并且致动触发器31。这避免了在漆筒外部时油漆从漆筒中流出。
充电电极190也通过金属片192(图20)与金属夹片130电接触,所述金属夹片位于半球形部分56的内部并且向外径向延伸,从而延伸越过弹性挡片108。这种布置的意义将在下面解释。
参照图42,油漆喷涂装置10包括释放臂122,该释放臂位于罩壳12的内部,从而,当漆筒16插入罩壳12内时,释放臂122的侧表面123与喷头51的弹性挡片108接合以向内移动弹性挡片108,从而喷头51处于解锁位置。
释放臂122包括位于其下表面上的金属接触片124,所述金属片连接到电源17。
再参照图1和图2,油漆喷涂装置10包括触发器31,其由连接杆132(图1和图42中以虚线示意性示出)连接到释放臂122。
图43和44更详细地显示了连接杆132。连接杆132包括第一臂270和第二臂272,第一臂270连接到触发器31,第二臂272包括释放臂122。第一和第二臂由连杆274相连。第一和第二臂的端部280位于罩壳12上的凸出部上(未示出)。触发器31沿方向D的操作造成第一臂270围绕罩壳凸出部旋转,由于被连杆274相连接,进而造成第二臂272围绕罩壳凸出部旋转。第二臂272的旋转造成释放臂122沿方向E移动。
参照图42,可以看出,当触发器31操作至开启位置(方向D),连接杆132造成释放臂122向下移动(方向E),从而金属接触片124作用在金属夹片130上,因此作用在上表面120上,从而向下移动喷头51,打开漆筒16上的油漆释放阀30。
因此,可以看出,触发器31执行两个功能。首先,其在充电电极和电源之间形成电接触,其次,它打开油漆释放阀,使油漆能流动。
还应该意识到,释放臂122本身执行两个功能。首先,当漆筒插入壳体时,释放臂抵靠着弹性挡片108以解锁喷头。其次,在触发器31的作用下,释放臂提供油漆流动和电接触。
尽管图42只显示了喷嘴的一半,应该意识到,除了在径向相对的弹性挡片上没有提供金属夹片130外,另一半是完全相同的,显然电源和充电电极之间仅需要一处电接触。类似地,径向相对的释放臂不包括金属接触片,而是其下表面与喷头的上表面120直接接合。
在实践中,在油漆释放阀充分打开以在充电电极区域提供油漆之前实现电接触,因此到达充电电极的油漆将被充电并且推向目标。此外,在油漆开始流动前,需要时间建立压力,因此,在油漆到达喷嘴时,电极将被充电。
当触发器31被释放时,与此类似,油漆释放阀30将在电接触断开前关闭,因此,保留在喷嘴区域的油漆仍然会被充电并且向目标推进。此外,漆筒在以下意义上其作用就像电容器一样,即,它将在一短的时间内失去其电荷,因此在触发器已被释放后向喷嘴中的任意油漆充电。从而,油漆由于未被充电而从喷嘴滴落的可能性降低。
如下所述将漆筒16装入喷涂装置10的罩壳12中:
参照图2和3,用户在端部170区域握住漆筒16并且穿过后部开口180将喷嘴50插入内部壳体14内,直到释放臂122与喷头51的弹性挡片108接合,因此,给出漆筒已经正确插入的明确指示(图42)。
漆筒16的轴环53在插入后也靠着轴环挡块220。为了弥补任意尺寸公差,如果轴环53和轴环挡块22不靠接,那么,盖22上提供的弹簧141朝向轴环挡块220压迫漆筒16,直到轴环53和轴环挡块220接合为止。因此,弹簧141确保漆筒16靠着轴环挡块,结果,释放臂122与喷头51的弹性挡片108接合以解锁喷头51。
应该意识到,在一端提供喷嘴50,以及内部壳体具有后部开口180的事实使得能在不必操纵喷嘴的情况下将漆筒装入喷涂装置中,因此避免了与电触点接触,以及有任意油漆从喷嘴滴下。
在漆筒16设置在罩壳12内之后,将盖22定位在罩壳上,从而盖22的外部壳体136靠着罩壳,盖22的内部壳体138包围漆筒16的端部170。
从图1和2可以看出,在漆筒16插入罩壳12之后,漆筒16被内部壳体14和盖22所包封,接缝之间的放电路径如上所述最大化。因此,能保护用户不受到漆筒16的静电放电。
在替代实施例中,可以改造内部壳体使其不是预组装在壳体内,而是预组装在漆筒上,从而漆筒和内部壳体直接插入壳体内。此外,内部壳体不需要由两部分制成,而是可以为单体构造,无论其预组装在漆筒上还是预组装在壳体内,均不包含允许静电放电的接缝。
在漆筒插入罩壳之后,罩壳上的释放臂122与喷头51的弹性挡片108接合,使弹性挡片108向内移动,从而,喷头51处于解锁位置。
一旦盖22位于罩壳12上,两个突起149和开关150之间的互相作用使电源接通。在盖安装上之前,不向电极供电。
一旦漆筒16插入内部壳体14,上部和下部局部喷嘴环绕物19、21以及位于其上面的场控制电极15a、15b均径向向外、并且在喷嘴50的多个通道70的前方定位。
油漆静电喷涂装置如下进行操作:
用户(未示出)抓住喷涂装置10的手柄部分11,并将其放置在目标表面(未示出)的前方。
用户将接地线连接到与目标表面相同的地面,从而实现目标和喷射器电源之间的电连接,电荷能流动以维持喷射器和目标之间的零电势差。
用户也可以将接地线连接到被喷涂的目标上。这与如上所述的连接到相同地面上具有同样的效果。
用户拉动触发器31将场控制电极充电到5kV,并将充电电极充电到30kV,然后,打开漆筒16上的释放阀30。由于漆筒释放阀30上的弹簧114比盖22上的弹簧141更弱,触发器的动作将会压缩弹簧114。然后,油漆27在推进剂的挤压下从内袋26流出,然后到达喷嘴,油漆在喷嘴被充电电极190充电。
场控制电极15a、15b布置在内部壳体14上,从而,当漆筒16容纳在内部壳体中时,场控制电极置于充电电极190的前面,因此,在充电电极190和场控制电极15a、15b之间形成电势差。喷嘴附近的静电场足以使油漆雾化并向场控制电极加速,但不会与场控制电极碰撞。油漆在经过场控制电极之后,雾化的油漆进入油漆喷涂装置和目标表面之间的区域。场控制电极造成的该区域的静电场使油漆向目标推进,在目标上形成涂层,如果目标有背面的话,例如铁栏杆,则油漆流动的静电特性造成涂层缠绕在目标背面。
场控制电极形成喷嘴附近的静电场,并且使静电场相对不受到相距目标表面的距离的影响。因此,场控制电极设定为比充电电极更低的电势,但大于0。5kV足以将油漆吸附到目标物体上,但仍然获得高到足以雾化油漆的场强度。
使用适当的油漆以及如上所述的静电喷涂装置,能向喷嘴提供油漆,使油漆雾化并向目标推进。在目标的前、后表面需要喷涂时,例如目标是一组铁栏杆的话,雾化油漆由于其被充电也被吸附到后表面,这被称作“缠绕(wrap around)”效应。
每种油漆样品的特性,以及喷涂性能在下表4中列出。
 样品  粘度(Poise)   电导系数(G)Siemens(1/Ohms)×10-6  电阻(R)Ohms×104   介电常数Er 电阻率Ωm×106   电导率nSm-1   喷涂性
 样品1  2.4   19.66  5.09   3.890 4.31   232   性能最佳
 样品2  2.5   18.9  5.29   3.707 4.49   223   可喷涂
 样品3  2.5   10.6  9.43   3.591 8.00   125   泼溅喷涂
 样品4  2.6   7.88  1.27   3.467 10.8   92.9   泼溅喷涂
 样品5  2.5   5.17  1.93   3.391 16.4   61.0   不可喷涂
 样品6  2.4   35.87  2.79   4.664 2.36   423   轻微过喷
表4
申请人发现,电导率的范围在75和450纳西每米(nSm-1)之间提供了可接受的喷涂性能,电导率在90和420纳西每米(nSm-1)之间具有优异的喷涂性能。
低于该可接受范围时,油漆中的电荷密度不足以雾化,结果油漆不能向目标推进,这种情况称作不可喷涂。
高于该范围时,在流体中有过量的电荷密度,造成过喷(overspray)的问题,在预定目标之外的表面上留下油漆。
在两个极限之间时,喷涂性从不可喷涂到具有轻微泼溅,即由于雾化不充分造成油漆滴落的可喷涂,然后到达最佳喷涂性能,此时,所有的油漆都被雾化,没有过喷。
申请人发现,喷涂装置中每单位质量更高的电荷会使油漆更好雾化。每单位质量的电荷主要由油漆的电导率决定,但是存在伴随流速的电流增加,显示在油漆与电极的接触过程中电荷电容的某些局部饱和。因此,每单位质量的电荷随着电导率和介电常数与电导率的比例而增加。
应该理解,只要具有相似的上述电特性,不同的树脂都可以喷涂。
申请人还已经发现,粘度范围在2和3泊之间能实现足够的雾化,从而使油漆能被喷涂,在避免凹陷/凹凸不平方面仍然形成令人满意的涂层。
从图14和36可以看出,油漆路径在漆筒的内袋26与所述多个通道70之间形成,并且,在油漆被喷涂时,油漆不与喷涂装置的其他部件接触。这是有利的,因为在喷涂工作完成或者更换漆筒,例如用于不同颜色或类型的油漆时不需要清洗。
从图1C可以看出,漆筒16相对于水平面倾斜大约45度。这种倾斜是相对于当油漆被从喷嘴50推进时基本水平的情况而言的。
相比于已知的喷涂装置(其中,漆筒通常与油漆被从喷嘴推进时的油漆流动成一直线或者垂直),使漆筒16倾斜使得喷涂装置更紧凑。这意味着可以使用更长,因此容量也更大的漆筒,同时仍然维持紧凑的喷涂装置。此外,漆筒在手柄部分11上方成一定角度定位也改善了重量分布。
从图1C可以看出,喷嘴的最低点垂直位于手柄部分11最低点的下方。这使得能够喷涂靠近地平面的目标表面,而手柄部分11不会碰撞到地面。这是特别有利的,因为要在目标表面上获得均匀的油漆覆盖层,更好地是水平喷涂而非成角度地喷涂。
应该意识到,上面的示例描述了使用具体元部件例如喷嘴和漆筒的油漆静电喷涂装置。但是应该理解,所述油漆喷涂装置、喷嘴、漆筒、以及描述的其他特征的功能提供来独立进行保护,不应该限制为与例示时的元部件一起使用。

Claims (94)

1.一种油漆静电喷涂装置,包括流体连接到所述油漆喷涂装置的喷嘴的漆筒,其中,所述喷嘴包括具有多个通道的喷头,油漆从所述通道中被推进。
2.根据权利要求1所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述通道基本相互平行。
3.根据权利要求1或2所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述喷头包括细长部分,所述通道线性布置在所述细长部分上。
4.一种油漆静电喷涂装置,包括可释放地连接的漆筒,该漆筒将油漆供应到所述油漆喷涂装置的喷嘴。
5.根据任一前述权利要求所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述漆筒是预加压的。
6.根据权利要求5所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述预加压漆筒包括外部容器和位于该外部容器内部的可折叠内袋,其中,外部容器容纳有推进剂,该推进剂作用在内袋上,使油漆能从内袋经由位于内袋上的释放阀流向喷嘴。
7.根据任一前述权利要求所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述喷嘴与漆筒一体形成。
8.根据任一前述权利要求所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述喷嘴包括一体形成的充电电极。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的油漆静电喷涂装置,所述预加压漆筒包括具有第一直径的释放阀,以使油漆能供应到喷嘴,该释放阀经由导管流体连接到喷嘴,其中,所述导管包括具有第二直径的辅助孔口,第二直径小于第一直径以便降低离开漆筒的流速。
10.根据权利要求9所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述辅助孔口的直径在0.18mm和0.35mm之间。
11.根据权利要求9或10所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述喷嘴包括所述辅助孔口。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的油漆静电喷涂装置,包括可释放地连接到喷嘴和漆筒上的插入件,其中,该插入件包括所述辅助孔口。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述导管还包括过滤器,该过滤器位于辅助孔口的上游。
14.根据引用权利要求12的权利要求13所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述插入件包括所述过滤器。
15.一种预加压漆筒,用于油漆静电喷涂装置中。
16.根据权利要求15所述的预加压漆筒,其特征在于:所述预加压漆筒包括外部容器和位于该外部容器内部的可折叠内袋,其中,外部容器容纳有推进剂,该推进剂作用在内袋上,使油漆能从内袋经由位于内袋上的释放阀流向相关联的油漆静电喷涂装置的喷嘴。
17.根据权利要求15或16所述的预加压漆筒,包括一体形成的喷嘴。
18.根据权利要求17所述的预加压漆筒,其特征在于:所述喷嘴包括一体形成的充电电极。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的预加压漆筒,所述预加压漆筒包括释放阀,以使油漆能供应到喷嘴,该释放阀经由导管流体连接到喷嘴,其中,所述导管包括具有第二直径的辅助孔口,第二直径小于第一直径以便降低离开漆筒的流速。
20.根据权利要求19所述的预加压漆筒,其特征在于:所述辅助孔口的直径在0.18mm和0.35mm之间。
21.根据权利要求19或20所述的预加压漆筒,其特征在于:所述喷嘴包括所述辅助孔口。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的预加压漆筒,包括可拆卸的插入件,其中,该插入件包括所述辅助孔口。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的预加压漆筒,其特征在于:所述导管还包括过滤器。
24.根据引用权利要求22的权利要求23所述的预加压漆筒,其特征在于:所述插入件包括所述过滤器。
25.一种用于油漆静电喷涂装置的喷嘴,所述喷嘴包括第一模制蛤壳状构件和第二模制蛤壳状构件,所述第一和第二模制蛤壳状构件布置成使得它们一旦组装在一起,则在两蛤壳状构件之间形成腔室和多个通道,所述腔室和多个通道限定始于油漆供应源的油漆路径的一部分。
26.根据权利要求25所述的喷嘴,其特征在于:所述喷嘴还包括将腔室流体连接到油漆供应源的导管,从而油漆路径由所述导管、腔室以及所述多个通道限定。
27.根据权利要求25或26所述的喷嘴,其特征在于:所述油漆供应源是预加压漆筒。
28.根据权利要求25-27中任一项所述的喷嘴,其特征在于:所述喷嘴可释放地连接到漆筒上。
29.根据权利要求25-27中任一项所述的喷嘴,其特征在于:所述喷嘴包括喷头和轴环。
30.根据权利要求29所述的喷嘴,其特征在于:所述轴环可释放地连接到漆筒上。
31.根据权利要求29或30所述的喷嘴,其特征在于:所述喷头可释放地连接到轴环上。
32.根据权利要求29-31中任一项所述的喷嘴,其特征在于:所述喷头可相对于轴环移动,并且,喷头相对于轴环的移动造成喷头与漆筒出口接合,从而油漆从漆筒中流出并进入腔室。
33.根据权利要求25-32中任一项所述的喷嘴,其特征在于:所述第一蛤壳状构件在腔室的每一端具有第一直立端壁,所述第二蛤壳状构件在腔室的每一端具有第二直立端壁,所述第一直立端壁位于第二直立端壁的内部,使得在第二直立端壁的外部端表面上两个直立壁之间没有接缝。
34.根据权利要求25-32中任一项所述的喷嘴,其特征在于:所述第一蛤壳状构件在腔室的每一端具有第一直立端壁,所述第二蛤壳状构件在腔室的每一端具有第二直立端壁,所述第一直立端壁位于第二直立端壁的内部,使得在第二直立端壁的外部端表面上两个直立壁之间的接缝距离所述多个通道足够远,以防止所述多个通道附近的静电放电。
35.根据权利要求25-34中任一项所述的喷嘴,其特征在于:所述第一和第二蛤壳状构件注塑成型。
36.根据权利要求25-35中任一项所述的喷嘴,其特征在于:充电电极设置在所述腔室内部。
37.根据权利要求25-36中任一项所述的喷嘴,其特征在于:所述多个通道由其中一个蛤壳状构件上的多个敞开通道以及另一蛤壳状构件上的平坦表面形成,从而,一旦它们组装在一起,则闭合所述多个通道。
38.根据权利要求25-37中任一项所述的喷嘴,其特征在于:围绕腔室的第一和第二蛤壳状构件的接靠表面通过超声波焊接连接。
39.根据权利要求25-38中任一项所述的喷嘴,用于连接到相关联的预加压漆筒上,该预加压漆筒包括释放阀,以使油漆能供应到喷嘴,该释放阀经由导管流体连接到喷嘴,其中,所述导管包括具有第二直径的辅助孔口,第二直径小于第一直径以便降低离开漆筒的流速。
40.根据权利要求39所述的喷嘴,其特征在于:所述辅助孔口的直径在0.11mm和0.5mm之间。
41.根据权利要求39或40所述的喷嘴,其特征在于:所述喷嘴包括所述辅助孔口。
42.根据权利要求39-41中任一项所述的喷嘴,包括可拆卸的插入件,其中,该插入件包括所述辅助孔口。
43.根据权利要求39-42中任一项所述的喷嘴,其特征在于:所述导管还包括过滤器。
44.根据引用权利要求42的权利要求43所述的喷嘴,其特征在于:所述插入件包括所述过滤器。
45.一种油漆静电喷涂装置,包括罩壳和漆筒,所述漆筒包括用于控制漆筒中油漆的释放的释放阀,其中,该漆筒包括锁定结构,该锁定结构与油漆喷涂装置上相应的解锁结构配合,使得在锁定和解锁结构接合之前释放阀不能释放油漆。
46.根据权利要求45所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述漆筒上的锁定结构与所述喷涂装置上的解锁结构通过接合而配合。
47.根据权利要求45或46所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述锁定结构设置在漆筒的喷嘴上。
48.根据权利要求47所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述喷嘴包括固定到漆筒上的轴环,以及可相对于该轴环移动的喷头,喷头相对于轴环的移动造成漆筒上的释放阀打开以使油漆能够流动,在喷头与置于罩壳上的释放臂接合之前阻止所述相对移动。
49.根据权利要求48所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:使油漆能够流动的喷头与轴环之间的相对移动由连接到释放臂的触发器致动。
50.根据权利要求49所述的油漆静电喷涂装置,所述释放臂电连接到电源,其中,触发器的致动使油漆能够流动,并且提供动力以对场控制电极充电。
51.一种漆筒,包括用于控制漆筒中油漆的释放的释放阀,以及锁定结构,该锁定结构与油漆喷涂装置上相应的解锁结构配合,使得在锁定和解锁结构接合之前释放阀不能释放油漆。
52.一种油漆静电喷涂装置,具有罩壳和漆筒,该漆筒在一个自由端具有成一体的喷嘴,并且具有远离所述喷嘴的第二自由端,其中,该漆筒能被用户在不接触喷嘴的情况下插入所述罩壳。
53.根据权利要求52所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述罩壳具有后部开口,所述喷嘴能在漆筒的任意其他部件之前通过该后部开口插入。
54.根据权利要求53所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:当漆筒插入外壳中时,通过后部开口仅可以接近漆筒的第二自由端。
55.一种漆筒,在一个自由端具有成一体的喷嘴,并且具有远离所述喷嘴的第二自由端,其中,所述漆筒能在不接触喷嘴的情况下被插入油漆静电喷涂装置。
56.一种油漆静电喷涂装置,包括用于接纳漆筒的罩壳、用以包封容纳在罩壳中的漆筒的可释放地连接的盖、以及电源,其中,罩壳包括第一结构,该第一结构与盖上相应的第二结构配合,使得除非当盖定位于罩壳上时第一和第二结构配合,否则电源不予供电。
57.根据权利要求56所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:第一和第二结构之间通过接合而配合。
58.根据权利要求56或57所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述第一结构是可在开启和闭合位置之间移动的第一和第二独立操作开关,在两个开关都处于闭合位置之前,电源不予供电。
59.根据权利要求58所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述第二结构与所述第一和第二开关配合,以使电源供电。
60.根据权利要求59所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述第二结构是从盖向下延伸的突出物。
61.根据权利要求56-60中任一项所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述第一结构设置在罩壳的凹槽中,从而限制接近。
62.根据权利要求61所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述凹槽包括悬垂部分,用于进一步限制接近,使得仅有盖的第二结构能进入该凹槽。
63.一种油漆静电喷涂装置,包括漆筒、油漆被从其推向目标表面的喷嘴、向油漆充电的充电电极、使油漆朝向目标加速的场控制电极、以及连接到充电电极和场控制电极的电源,所述漆筒包括油漆释放阀,其中,当油漆释放阀打开时,电源维持向充电电极和场控制电极充电。
64.根据权利要求63所述的油漆静电喷涂装置,包括可在通路和断路位置之间移动的触发器,其中,所述触发器从断路位置到通路位置的移动造成向电极供电,随后油漆释放阀打开,所述触发器从通路位置到断路位置的移动造成油漆释放阀的关闭,随后断开向电极供电。
65.根据权利要求63或64所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于,所述漆筒用作电容器,用以在断电后维持电极电荷。
66.一种油漆静电喷涂装置,具有手柄部分和漆筒,该漆筒具有喷嘴出口,油漆从该喷嘴出口推向目标,所述喷嘴出口相对于手柄部分设置成当油漆从喷嘴水平推进时,喷嘴的最低点位于手柄部分的最低点或者位于手柄部分最低点的垂直下方。
67.根据权利要求1所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述喷嘴的最低点位于喷涂装置的最低点或者位于喷涂装置最低点的垂直下方。
68.一种油漆静电喷涂装置,包括塑料罩壳、设置在塑料罩壳内部的塑料内部壳体、以及具有主体和喷嘴的漆筒,所述漆筒可释放地连接在油漆喷涂装置上,其中,漆筒的主体容纳在塑料内部壳体内,从而当内部壳体容纳在罩壳内时,保护用户不受漆筒的静电放电。
69.根据权利要求68所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述塑料内部壳体和漆筒形成一体子组件,并且该子组件可释放地连接到塑料罩壳上。
70.根据权利要求68所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述塑料内部壳体与塑料罩壳一体形成。
71.根据权利要求68-70中任一项所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述塑料罩壳包括第一部分和第二部分,该第一和第二部分结合形成罩壳,第一和第二部分的配合表面之间形成罩壳接缝,内部塑料壳体包括第一段和第二段,第一和第二段的配合表面之间形成壳体接缝,其中,内部壳体布置在罩壳内使得所述接缝角向偏移。
72.根据权利要求71所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述罩壳接缝与内部壳体接缝之间的角向偏移最大化,由此使所述两个接缝之间漆筒放电的机会最小。
73.根据权利要求72所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述角向偏移是90度。
74.根据权利要求68-73中任一项所述的油漆静电喷涂装置,还包括塑料端盖,当漆筒容纳在塑料罩壳内时,所述塑料端盖盖住漆筒的外露端,塑料盖与塑料罩壳的配合表面之间形成盖接缝,其中,塑料盖还包括内部壳体,该内部壳体延伸超出盖接缝足够远,从而漆筒不能从漆筒向盖接缝放电。
75.根据权利要求68至73中任一项所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:所述塑料内部壳体完全包围漆筒的主体。
76.一种漆筒,包括主体和喷嘴,漆筒可释放地连接到油漆喷涂装置上,其中,塑料内部壳体和漆筒形成一体子组件,并且该子组件可释放地连接到塑料罩壳上。
77.一种油漆静电喷涂装置,包括漆筒接纳部分、手柄部分、以及油漆从其推向目标的喷嘴出口,其中,漆筒接纳部分布置成使得当相关联的漆筒容纳在油漆喷涂装置内,并且油漆基本水平地从所述喷嘴出口推进时,所述漆筒相对于水平面倾斜一大于0度并小于90度的角度。
78.根据权利要求77所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:当油漆基本水平地从所述喷嘴出口推进时,漆筒倾斜角度在5和85度之间,优选在20和70度之间,最优选在35和55度之间。
79.根据权利要求78所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:漆筒以大致45度的角度倾斜。
80.根据权利要求77-79中任一项所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:当油漆基本水平地从所述喷嘴出口推进时,手柄部分相对于漆筒以一定角度布置,使得手柄部分基本位于垂直平面中。
81.根据权利要求77-80中任一项所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:喷嘴出口由相对于漆筒呈一定角度布置的多个间隔平行通道限定,使得当油漆基本水平地从喷嘴推进时,手柄部分基本位于垂直平面中。
82.根据权利要求77-81中任一项所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:喷嘴由相对于手柄部分垂直布置的多个间隔平行通道限定,使得当油漆基本水平地从喷嘴推进时,手柄部分基本位于垂直平面中。
83.根据权利要求77-82中任一项所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:漆筒与喷嘴出口一体形成。
84.一种用于油漆静电喷涂装置的漆筒,该漆筒包括具有喷嘴出口的喷嘴,所述喷嘴出口由多个间隔平行的通道限定,其中,所述通道相对于漆筒呈一定角度布置,使得漆筒能以一定角度容纳在油漆静电喷涂装置中,并使油漆能基本水平地从喷嘴出口推进。
85.一种油漆静电喷涂装置,包括用于接纳电池包封件的包封外壳,所述电池包封件包括用于接纳至少一个原电池的电池盒,其中,所述电池盒包括基本包围所述至少一个原电池的金属散热装置。
86.一种油漆静电喷涂装置,包括用于接纳电池封装件的包封外壳,所述电池封装件包括主体和可释放地连接到主体上的罩子,其中,所述电池封装件位于包封外壳内使得罩子通过与包封外壳的一部分接合而保持在主体上。
87.根据权利要求85所述的油漆静电喷涂装置,其特征在于:罩子可以相对于主体移动达1mm。
88.一种油漆静电喷涂装置,包括用于接纳电池封装件的包封外壳,所述电池封装件包括主体和罩子,该罩子可释放地连接到主体上,从而形成用于接纳至少一个原电池的电池盒,其中,当罩子连接到主体上时,在罩子和主体之间形成接缝,罩子包括内部突出物,该内部突出物超出接缝延伸进主体内,并且沿径向包围所述至少一个原电池。
89.一种在目标上静电喷涂油漆的方法,包括提供静电喷涂装置的步骤,该静电喷涂装置具有向包括多个通道的喷嘴供应油漆的加压漆筒、向油漆充电的充电电极、以及相对于充电电极产生电势差的场控制电极,所述油漆的电导率在75至450纳西每米(nSm-1)之间,油漆以12至30ml/s的流速被输送到所述通道,使油漆雾化并向目标推进,从而在目标上形成涂层。
90.根据权利要求89所述的在目标上静电喷涂油漆的方法,其特征在于:所述充电电极的电压设定在27kV和33kV之间,所述场控制电极的电压设定在3kV和7kV之间。
91.根据权利要求89或90所述的在目标上静电喷涂油漆的方法,其特征在于:油漆的粘度在1.5和3.5泊之间,优选在2和3泊之间。
92.根据权利要求89-91中任一项所述的在目标上静电喷涂油漆的方法,其特征在于:所述喷嘴具有每100mm长度40个通道和每100mm长度60个通道之间的比率。
93.根据权利要求89-92中任一项所述的在目标上静电喷涂油漆的方法,其特征在于:油漆在目标的前、后表面上都形成涂层。
94.一种基本上如本文参考附图描述的油漆静电喷涂装置、漆筒、或者喷嘴。
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