CN104971838A - 涂料喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涂料喷射装置，更具体地涉及一种具有喷射头部和涂料分配管线的涂料喷射装置，该喷射头部经由针阀分配管线分配一定量的涂料，该涂料分配管线引导至喷射头部，其中涂料分配管线连接到减压器/调压器的上游，该减压器/调压器调节涂料分配压力，并且将涂料分配管线中到涂料喷射头部的压力保持为大体上恒定。

Description

涂料喷射装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的涂料喷射装置。
背景技术
现有技术中含有多样的气动涂料喷射装置，其通常包括涂料储存容器、用于产生空气流的装置(如压缩机或风机)以及喷枪。
在被称为HVLP(高体积，低压力)系统的情况下，涂料借助于空气风机的通过高体积流速的空气以低压力在喷头被雾化。为此，借助于传送空气压力或其他方式在喷头提供涂料。分配涂料的量通常由针阀和触发器机构调节。空气风机和涂料供应源整合在手枪单元中或者可替代地单独或一起整合在基站中。此HVLP雾化如在US2011/073677 A1中提到。WO2011/038712 A1中描述了具有操作单元、涂料喷射喷头(lance)、喷射头部和分开的涂料储存容器的可携带的喷射装置。
为了从远离涂料喷枪的涂料储存容器中传送涂料到涂料喷枪，特别是高粘度涂料的情况下，需要基本的压力。所需传送压力随后特别地被所用管线的长度及其截面所支配。然而，在打开喷射头部上的针阀时，在喷射头部本身的喷射过程应该以适当低的压力发生，以避免不受控制的涂料流出，熟知为“喷出”。如果没有做到这一点，由于涂料喷射头部的雾化涂料分配量的变化产生了不均匀的涂料应用。在现有技术中，通过根据被分配涂料量，转换涂料传送的开和关来避免此影响。然而，这需要复杂和快速的转换过程，这使得相关设备复杂化，容易发生故障并且花费昂贵。
发明内容
本发明基于提出一种涂料喷射装置的目的，其产生了近可能平均的涂料应用同时具有更经济的结构。
从根据权利要求1前序部分的涂料喷射装置进一步改进，上述目的通过权 利要求1特征部分达到。根据权利要求1的涂料喷射装置的有利和有益的发展在从属权利要求中加以描述。
根据本发明，该目的通过以下方案而实现，即在喷枪等上，减压器或调压器连接在涂料分配管线的上游，该涂料分配管线给喷射头部供应涂料，因此在涂料分配管线中的涂料压力基本上保持恒定。
为了泵送高粘度涂料，如通过大约7m长的供应软管，常常需要高达大约8巴的泵送压力。此高泵送压力需要在喷射头部减少到非常低的值，在喷射头部端提供特别的减压器。当喷射过程被中断时这一点特别重要，并且由于不存在涂料的连续移除及其关联的压力降，因此在整个系统中建立高的供应压力。如果作用于喷射头部的涂料压力尽可能恒定地被保持在低值，可靠地阻止了枪的“喷出”。
为此，根据本发明，减压器布置在涂料供应管线的下游以及涂料分配线路的上游。
在本发明的内容中，涂料供应管线被理解为提供用于涂料供应到涂料分配装置入口的管线，如到喷枪或者到此装置的涂料入口管线。在该内容中，此涂料供应管线可达到8m长。在本发明的内容中，涂料供应管线可设计为例如涂料软管。
在本发明的内容中，涂料分配管线被理解为提供用于涂料供应到涂料分配装置出口的管线，如到喷枪。在本发明的内容中，涂料分配管线布置在涂料分配装置中，例如喷枪。
在一个优选实施例中，提供减压器/调压器，其包括涂料入口管线以及涂料出口管线，所述涂料入口管线用于以高压力供应涂料，所述涂料出口管线用于以基本恒定的较低压力供应涂料。两个管线经由减压器壳体连接到彼此，其中减压器壳体具有膜板布置于此的优选的环形或圆形内部空间。在此内容中，膜板具有这样一种构件，该构件以取决于压力方式以在涂料入口管线中节流阀的方式来改变入口到优选环形空间的截面或者改变涂料入口管线的截面。
根据熟知的物理原理(每单元面积的力，流体静力学佯谬)，截面到加压的涂料入口管线的改变具有减少压力的效果。用于借助于布置在减压器壳体中的膜板来改变涂料入口管线在该壳体处的截面的相应构件的准备具有如下的好处，即通过使用简单机械构件，作用在壳体内部的压力被供给回到涂料入口管 线的入口截面，并且因此不需要附加的控制回路。
在进一步的优选实施例中，所提供的是，弹簧等按压在具有环形压力膜的膜板的后侧上，在远离涂料供应管线定向的其侧上，所述弹簧等的预载优选地是可调节的。
压力作用于膜板的远离涂料定向的其一侧的事实设置精确的内部空间压力设定点，并且如果预载也被设计成可以调节的，则使得根据所需参数选择内部空间压力成为可能。
在进一步的有利实施例中，所提供的是，将被供应的涂料的压力作用在其上的膜板的前侧经由活塞杆连接到封闭元件，特别地是用于涂料入口管线的截面的横向滑动件，其中，根据膜的变形和膜板的相关联运动，封闭元件改变涂料入口管线的截面，或减小到较低压力。
根据内部空间的内部压力，经由具有封闭元件的活塞杆，膜板的直接联接调节涂料入口管线的截面，并且因此根据熟知的物理原理，结果是在涂料入口管线中的压力的仅仅部分比例(对应于打开的截面面积)传输到内部空间中。
在此考虑的有利的发展所提供的是，封闭元件相对于活塞杆的位置可以被调节，特别地可以借助于螺纹而设置。根据涂料的粘度性质，有利的是改变内部压力对涂料入口管线的打开截面积的比率，其由改变封闭元件相对于活塞杆的相对位置带来。因此，例如，可以带来增加的内部压力并且因此带来在减压器/调压器处的涂料出口管线上的增加的压力。
更多有利地，膜板形成为具有模制其上的活塞杆的伞形元件，由刚性材料组成并且至少部分接收膜，该膜相比较于刚性材料是柔性的，或该膜附接于膜板上，其中在膜板的外部区域中，膜形成柔性部分以密封相对于壳体盖的特别环形内部空间。
在壳体的内部空间中的和膜一起作为用于压力的压力接收器的膜板由相应膜保持在其边缘区域，使得其可以运动，而无本质影响或改变在内部空间的压力与力的比率，该比率对于使由膜板和膜组成的膜单元运动是必须的。
在有利的发展中，提供了用至少一个(优选为两个)密封元件形成封闭元件。在此内容中密封元件布置在凹槽中，特别是布置为O形环。
进一步有利的发展是提供一种立于面上的结构，该结构布置在内部空间的区域中，其中该结构(作为流动致偏器或流动项圈等)至少部分围绕涂料入口 开口，并且当涂料喷射装置在运行或被清洗时产生用于使涂料在内部连续循环的流。这避免涂料在减压器/调压器区域中拖延并且避免可能的变干，或者避免未暴露于涂料流的静止区域的形成。
进一步提供，柔性膜沿周向被附接(特别是被夹紧或被焊接)在减压器的壳体较低部分和减压器的壳体盖之间。
被夹紧在减压器壳体的两个组成壳体之间或以相似方式被加以保持的柔性膜用作膜板的附接，其进而操作该构件以改变涂料入口管线的截面。因此仅将涂料区域从后侧区域分开成为可能，该后侧区域如包括弹簧以提供反作用力。
进一步有利地，封闭元件形成为具有内部导管的滑动件或阀元件。
在此实施例中，封闭元件允许截面通过涂料入口管线的导管截面的直接影响而改变，或者允许截面借助于两个导管相对于彼此的相对位移而改变，例如在传统球阀等中所发生的。
进一步提供的是，在根据本发明的涂料喷射装置的有利实施例中，形成减压器以作为可交换的子组件，特别是作为具有连接到涂料入口管线和/或涂料出口管线的螺旋连接和/或快速作用紧固件的子组件。由于其运动部件和可能窄的截面而可以吸引灰尘或干燥涂料的减压器可形成为可交换的子组件，特别是作为单独使用部件，从而不减小整个涂料喷射装置的寿命。
进一步有益地提供的是，膜板和/或膜形成为单体式部件，特别是作为注射模制部件，其中特别地刚性成分和厚壁一起形成，并且柔性成分和薄壁一起形成和/或膜在其外边缘区域具有珠子(bead)或夹紧边缘。
膜板和膜可被制成单体(特别地由塑料制成)，例如借助于塑性注射模制而制成。在此内容中，弹性部分和薄壁一起制成，刚性部分和厚壁一起制成，并且因此相对应地给出所需性质和弹性。螺纹也可模制在其上。优选地，最外部膜周向制造得更加厚，以稳固壳体中的附接/夹紧。进一步，波动可赋予到膜的截面，该波动以所定义方式建立随后将成为变形区域的区域。
除了喷射涂料，同样已知的是用于将涂料应用到基体的涂料应用装置，如涂料滚子、涂料刷子、涂料板等，其中涂料应用装置经由涂料储存容器借助于涂料泵而供应涂料。根据本发明，在此情况下还可以提供根据以本发明前述中描述而布置减压器/调压器。
为了更详细地解释根据本发明以及有利发展的实施例的目的，下面展示了 示例性实施例。
为了所需涂料应用的目的，力争达到基本恒定的涂料压力以产生均匀喷射样式，特别地通常减小的压力在大约0.3至0.4巴。
附图说明
在图中：
图1部分地显示了具有喷射头部和喷射喷嘴的涂料喷射装置，连同所关联的减压器/调压器，
图2a至2c显示了根据本发明在涂料入口管线的各种关闭位置中的减压器，
图3以各种视角显示了减压器壳体部分视图，
图4显示了具有减压器/调压器的模制结构作为子组件的涂料喷射装置。
具体实施方式
图1显示了涂料喷射装置1，即称作为涂料喷枪的前端2。此结构可从本申请人的大量申请中获知。在此内容中，被称作为的前端的结构，作为包括涂料传送组成部分的子组件，可释放地连接到进一步的子组件，其例如具有风机或包括空气供给管线，因此借助于可交换前端产生了柔性度。涂料喷射装置包括具有前喷射喷嘴4的喷射头部3，该前喷射喷嘴4经由触发器6借助于针阀5而被致动。借助于空气帽7和空气门8，喷射头部3随后形成雾化喷嘴，该喷嘴可借助于针阀5的针10的针头9被打开或关闭。喷射头部3的系统由接管螺母11固定以及保持在主体12上。在涂料喷枪方式中，针10由触发器6经由螺栓13拽回以抵靠弹簧14并且可随后通过喷射头部3分配涂料。
如果针阀5保持关闭，一定内部压力建立在涂料喷射装置1的涂料传送组成部分内部，这就是说在围绕针10的体积中，在涂料分配管线20中以及在涂料分配空间21中，当针阀5重新打开时，除了空气雾化的雾化效应，该压力允许涂料从针阀5向外流出。如果此内部压力太高，涂料喷射装置喷出第一涂料滴，其导致不期望的结果。
在喷射头部3下方提供连接壳体30以供应涂料并且用于接受减压器/调压器40(下文中仅仅是减压器)。
减压器40包括涂料入口管线41，涂料供应管线42经由连接软管连接到涂 料入口管线41。涂料入口管线41的截面43在减压器处变窄，封闭元件44在此布置。 
减压器40的内部空间50被连接到变窄的截面位置43，在此空间进而布置有膜板51，该膜板经由活塞杆59作用于封闭元件44上。膜板51沿周向侧向地中止(suspend)于膜52上并且其后侧53由弹簧54支撑。
因此，经由膜板51和膜前侧55，在内部空间50中占主导的涂料压力将使膜板51在弹簧54的方向上运动，并且因此经由活塞杆59使封闭元件44在弹簧54的方向上运动，直到来自内部空间50的涂料的压力由弹簧54的弹簧力所补偿。同时，封闭元件44关闭截面43，并且因此减小从涂料供应管线42经由涂料入口管线41到内部空间50中的压力传递。借助于此相互作用，内部空间50的压力基本保持恒定。
涂料分配管线20开口到连接到内部空间50的涂料出口管线56中，涂料随后经由该涂料分配管线相对于入口侧以恒定、减小的压力被传递到涂料分配空间21。
图2a至2c显示了以单独的截面描述的减压器40。在此内容中，图2a显示了打开状态，图2b显示了中间调节操作状态，并且图2c显示了关闭状态。组成部分具有与关于图1中描述中所介绍的相同的附图标记。
在图2a至2c中显示的减压器壳体60包括壳体低部分61和壳体盖62。根据图1描述，涂料供应管线42(未示出)借助于螺纹螺旋连接器63而附接。减压器40的上侧在其涂料出口管线56处借助于快速作用紧固件64(在此情况下形式为形式符合的闭锁连接)被连接到涂料喷射装置1中的涂料分配管线20。
在图2a至2c中所示的减压器壳体60包括借助于膜52控制的调压装置。为此，膜板51(其包括环形压力膜52)布置在具有锅形壳体盖62的侧向壳体突出部65中。环形压力膜52借助于夹紧件66被附接在壳体突出部65和锅形壳体盖62之间。因此具有环形压力膜52的膜板51对环形内部空间50进行划界，将被传送的涂料流过该环形内部空间50。
膜板51在其面对内部空间50方向的前侧55包括活塞杆59，该活塞杆横向延伸至涂料流过方向70。活塞杆59在接收孔71中在其远离膜板51定向的一侧上被连接到封闭元件44。封闭元件44形成为横向滑动件形式，并且垂直于流过方向70地安装在减压器壳体60内。在横向方向的安装以及密封借助于两个O 形环72、73而实现，该O形环围绕封闭元件44的柱形部分。借助于接收孔71(活塞杆59的螺纹杆75位于其中)，有可能改变封闭元件44相对于活塞杆59的起始位置。这改变了膜板51和封闭元件44之间的间距，具有改变涂料流节流的效果。
封闭元件44的柱形体作用为改变涂料入口管线41到减压器壳体60壳体突出部65的环形内部空间50的入口截面43。
图2a至2c中所示的活塞杆59的运动打开以及关闭截面43。图2a显示了一种类型的打开位置，图2b显示了在关闭位置开始的关闭元件44的位置，并且图2c显示了截面43的关闭位置。在此位置，借助于封闭元件44，O形环72、73从涂料入口管线41完全密封内部空间50。
活塞杆59的横向运动使得膜板51从图2a中的打开位置运动到图2c中的截面43的关闭位置。为了产生反作用压力，并且因此执行反向运动，锅形壳体盖62具有按压膜板51的卷弹簧54并且因此在相反方向按压环形膜52，也就是说在封闭元件44的方向中。在此内容中，卷弹簧可制成具有可调整的预载。
图2a在壳体突出部65的内部显示了第一端部止动部80和第二端部止动部81，膜板51抵靠该第一端部止动部80按压在其端部位置的一个中的旁路(sideway)，该第二端部止动部81在图2c中位于锅形壳体盖62上。
具有壳体突出部65的壳体低部分61在图3中再一次被单独描述。图3显示了没有膜板的壳体突出部65。特别显著的是形式为流动项圈90的U形板，其部分地围绕涂料入口管线41的入口开口91，封闭元件44被可动地布置在入口开口中。当涂料经过入口开口91从流体入口管线41进入到环形内部空间50中时，涂料由U形流动项圈90致偏，并且从环形内部空间50流到涂料出口管线56的开口93中。减压器40内的流动项圈90的U形还作用为在(例如用水的)清洁期间产生扰动，因此整个减压器被冲过；同时，在涂料操作期间，这还避免了流体死区，例如涂料碎屑会沉淀在该流体死区中。
图4借助于示例显示了作为子组件96的减压器40的结构，其可位于前端2上。以此方式，减压器可被交换并且可以适应将被处理的涂料的物理特性，或者在存在污垢情况下被容易地交换。
减压器的操作模式：
涂料喷射装置以大约0.3至0.4巴的减小压力被加以操作。涂料经由涂料喷 射装置的供应软管或连接管而供应，该软管例如大约7m长。涂料储存容器(未示出)处需要如8巴的高泵送压力，以通过此长供应软管98来泵送高粘度涂料。
根据本发明的减压器目前用作将在涂料供应管线42中占主导的高达8巴的高压力减小到涂料分配管线20中所需的大约0.3至0.4巴的较低压力。这在涂料分配中断的情形(例如工间休息的情况)中是特别有必要的，从而确保涂料应用的品质。
与除了减压器或调压器之外还包括涂料返回管线的布置(其借助于循环涂料而进入涂料储存容器从而调节动态压力)相比较，本发明特别地仅使用一个涂料供应管线和仅使用一个涂料分配管线就实现这一效果。
本发明的内容中，针阀被理解为任何形式的针阀，包括具有针头的那些针阀，该针头偏离旋转对称的头部形状，其可从本申请人的发明中获知。
本发明的内容中，环形或圆形的内部空间被理解为基本上以环形方式围绕涂料入口而形成的内部空间。在此内容中，事实上形成为具有空间的中心定位中断的环，或者存在无中断地定位在中心的入口导管的圆形空腔，都是无关紧要的。
本发明不限于所示和所述的示例性实施例。相反地，其还包括在专利的权利要求范围内的所有变型。
附图标记列表：
1 涂料喷射装置 
2 前端
3 喷射头部
4 涂料喷嘴
5 针阀
6 触发器
7 空气帽
8 空气门
9 针头
10 针
11 接管螺母
12 主体
13 螺栓
20 涂料分配管线 
21 涂料分配空间 
30 连接壳体
40 减压器/调压器
41 涂料入口管线 
42 涂料供应管线 
43 截面
44 封闭元件
50 内部空间
51 膜板
52 膜
53 后侧
54 弹簧
55 前侧
56 涂料出口管线 
59 活塞杆
60 壳体
61 壳体较低部分 
62 壳体盖
63 螺纹螺旋连接 
64 快速作用紧固件
65 壳体突出部 
66 夹紧件
70 流过方向
71 具有内螺纹的接收孔
72 O形环
73 O形环
75 螺纹杆
80 端部止动部 
90 流动项圈
91 入口开口
93 开口
96 子组件。

Claims (15)

1.涂料喷射装置(1)
在喷枪上具有喷射头部(3)，其经由针阀(5)分配一定量的涂料，
并具有涂料分配管线(20)，其引导到所述喷射头部(3)，
其特征在于，
调节涂料分配压力的减压器/调压器(40)连接在所述涂料分配管线(20)的上游，
其中，在所述涂料分配管线(20)中的压力借助于减压器/调压器(40)被保持大体恒定。
2.如权利要求1所述的涂料喷射装置，其特征在于
所述减压器(40)具有涂料入口管线(41)，用于以高压力供应涂料，
和涂料出口管线(56)，用于以基本恒定的较低压力供应涂料，
所述管线经由减压器壳体(60)被彼此连接。
3.如权利要求2所述的涂料喷射装置，其特征在于，
在所述减压器壳体(60)中，
在优选的环形内部空间(50)中，
设置有膜板(51)或膜支撑件
以取决于压力的方式，其使用膜板(51)以所述涂料入口管线(41)中节流阀的方式改变入口到优选环形空间(50)的截面(43)或改变所述涂料入口管线(41)的截面(43)。
4.如权利要求1、2或3所述的涂料喷射装置，其特征在于，
弹簧/卷弹簧(54)或类似物件在其远离涂料供应管线的侧(53)上按压在具有环形压力膜(52)的所述膜板(51)的后侧上，所述弹簧/卷弹簧(54)或类似物件的预载优选地是可调整的。
5.如权利要求1、2或3所述的涂料喷射装置，其特征在于，
所述膜板(51)的前侧(55)经由活塞杆(59)连接到封闭元件(44)，特别是所述涂料入口管线(41)的截面(43)的横向滑动件(44)，将被供应的所述涂料的压力作用于其上，
其中，根据膜(52)的变形以及相关联的所述膜板(51)的运动，所述封闭元件(44)减小所述涂料入口管线(41)的截面(43)，特别至关闭。
6.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于，
所述封闭元件(44)相对于所述活塞杆(59)的位置能够被调整，并且特别地能够借助于螺纹(75)来设置，
其中优选地所述横向滑动件(44)具有接收孔(71)，所述孔具有针对所述活塞杆(59)的内螺纹，
其中优选地所述活塞杆(59)至少沿其长度部分被形成为螺纹杆。
7.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于，
所述膜板形成为具有模制其上的活塞杆的伞形元件，
并且包括刚性材料，
并且至少部分接收膜，所述膜相比于所述刚性材料该膜是柔性的，
或膜附接于此，
使得在在所述膜板的外部区域中，所述膜被形成柔性部分，用于密封相对于壳体盖的特别的环形空间。
8.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于，
所述封闭元件包括至少一个密封元件，优选为两个密封元件，其中所述密封元件布置在凹槽中，其特别是O形环。
9.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于，
立于特别是流动致偏器或流动项圈的面上的结构被布置在所述内部空间的区域中，
其中，所述结构至少部分围绕涂料入口开口，并且当所述涂料喷射装置在运行时在所述内部空间中产生连续循环涂料的流动。
10.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于，
柔性膜沿周向被附接在所述减压器的壳体较低部分和所述减压器的壳体盖之间，所述被附接特别是被夹紧或焊接。
11.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于，
所述封闭元件形成为具有内部导管的滑动件或阀元件。
12.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于，
所述减压器被形成为可交换的子组件，特别是形成为具有连接到所述涂料入口管线和/或所述涂料出口管线的螺旋连接和/或快速作用紧固件的子组件。
13.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于，
所述膜板和/或所述膜被形成为单体式部件，特别是作为注射模制部件，其中特别地刚性成分和厚壁一起形成，并且柔性成分和薄壁一起形成，并且/或者所述膜在其外边缘区域中具有珠子或夹紧边缘。
14.如前述权利要求之一所述的涂料喷射装置，其特征在于
仅形成涂料供应管线和/或仅形成涂料分配管线。
15.用于将涂料应用到基体上的涂料应用装置，所述基体如涂料滚子、涂料刷子、涂料板或类似物件，其中，所述涂料应用装置经由涂料储存容器借助于涂料泵而供应涂料，其特征在于
根据前述权利要求之一所述的方式对减压器/调压器加以布置。
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