CN106362893B - 用于在汽车的构件上涂覆颜料介质的喷涂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在汽车的构件(30)上涂覆颜料介质(32)的喷涂装置(100)，其具有基体(10)、沿喷涂方向(11)遮盖所述基体(10)的遮盖元件(13)和多个布置在所述遮盖元件(13)上的喷嘴(14)，所述喷嘴分别与颜料管路(15)和压力空气管路(16)相连，其中，遮盖元件(13)和/或喷嘴(14)能够这样调节，使得颜料介质(32)的涂覆面(31)的尺寸能够与构件(30)适配。

Description

用于在汽车的构件上涂覆颜料介质的喷涂装置
技术领域
本发明涉及一种用于在汽车的构件上喷涂颜料介质的喷涂装置。
背景技术
为了在汽车的构件上喷涂颜料介质已知的是，将例如空气喷雾器或者旋转喷雾器用作也可称为汽车喷漆装置的喷涂装置。
旋转喷雾器具有雾化头盘，其在运行中高速旋转并且在环形围绕的喷涂棱边处喷出喷涂射束。待涂覆的形式为潮湿油漆的颜料介质在此通过颜料管输入并且随即首先在雾化头盘中撞击在与雾化头盘共同旋转的具有通孔的转向盘上，其中，所述转向盘将轴向的油漆流分为两个支流。第一支流由转向盘沿径向侧向偏转并且由于在运行中出现的离心力沿着位于内部的溢流面向外流向喷涂棱边，颜料介质在该处最终以喷涂射束的形式输出。而第二支流沿轴向流过转向盘中的通孔并且随即在转向盘的端面上由于离心力沿径向向外流动，因此转向盘的端面在运行中也持续地由颜料介质溢流。
相对普通的空气喷雾器，旋转喷雾器的优点在于，由此能够在构件的待涂覆表面上达到60％-70％的涂覆效率，而以普通的空气喷雾器智能达到30％的涂覆效率，这意味着，70％的颜料介质没有被利用地通过排气被冲洗掉。涂覆效率通过由喷涂装置输出并且真正到达待加工的构件表面且累计在该处的颜料介质的量决定。
为了进一步改善旋转喷雾器中的涂覆效率，由DE 10 2006 054 786 A1已知，在喷涂装置上布置用于排出第一转向空气流以成型喷涂射束的第一转向空气喷嘴装置和用于排出第二转向空气流以成型喷涂射束的第二转向空气喷嘴装置，其中，还设有控制装置，用于根据至少一个说明待涂覆的颜料介质性能或者旋转喷雾器的运行参量的涂覆参数影响两个转向空气流。为了能够影响转向空气流，必须首先确定至少一个涂覆参数并且接着必须根据所确定的涂覆参数相应地影响转向空气流。这要求在控制和设计为旋转喷雾器的喷涂装置的结构方面的较大耗费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种喷涂装置，其在简化喷涂装置结构的同时进一步改善了涂覆效率。
该技术问题按本发明通过一种用于在汽车的构件上涂覆颜料介质的喷涂装置解决，其具有基体、沿喷涂方向遮盖所述基体的遮盖元件和多个布置在所述遮盖元件上的喷嘴，所述喷嘴分别与颜料管路和压力空气管路相连，其中，遮盖元件和/或喷嘴能够这样调节，使得颜料介质的涂覆面的尺寸能够与构件适配。
按照本发明的喷涂装置与旋转喷雾器的设计方案相比具有多个单独的喷嘴，颜料介质通过喷嘴从喷涂装置流出，以便涂覆在待加工的构件上，如汽车的车身上。喷嘴在遮盖元件的表面上分布地，优选均匀分布地布置。遮盖元件优选设计为盘状并且遮盖基体的沿喷涂方向设计的开口。例如可以设计为圆柱形、锥形或者多边形的基体优选形成壳体，多个通往单独喷嘴的颜料管路和压力空气管路容纳在所述壳体内。每个喷嘴配置有颜料管路和压力空气管路，因此每个喷嘴能够独立于其它喷嘴地被输入颜料介质和压力空气。为了提高在待加工构件上涂覆颜料介质时的涂覆效率，尤其是提高至90％-100％，按照本发明规定，遮盖元件和/或喷嘴能够这样调节，使得颜料介质的涂覆面的尺寸能够与构件适配。涂覆面是构件面的这个区域，在借助喷涂装置喷雾时在喷涂装置的静止状态中(也就是没有喷涂装置的运动，尤其是翻转运动时)能够将颜料介质涂覆在构件的所述区域上。通过调节遮盖元件和/或喷嘴，所述涂覆面的大小并且因此其尺寸、例如直径可以个性化地适配。如果例如应在具有较小面的构件、例如汽车内部空间中的构件上涂覆颜料介质，则可以通过遮盖元件和/或喷嘴的调节或者适配减小涂覆面的尺寸，因此借助喷涂装置可以将具有较小宽度或直径的总喷涂射束涂敷在待加工的构件上。而如果应为具有较大面的构件涂覆颜料介质，则可以增大涂覆面的尺寸，因此可以通过喷嘴将具有较大宽度或直径的总喷涂射束涂敷在待加工的构件上。因此，由喷涂装置流出的颜料介质的总喷涂射束宽度的改变不是通过附加的转向空气流实现，而是通过直接对遮盖元件和/或喷嘴进行调节实现，因此相对于迄今已知的解决方案能够在简化喷涂装置结构的同时进一步改善涂覆效率。
遮盖元件例如可以通过以下方式调节，即遮盖元件设计为能够沿着喷涂方向和逆喷涂方向地变形。在遮盖元件沿喷涂方向变形时，遮盖元件相对于基体向外拱曲，因此遮盖元件形成凸的拱曲。在遮盖元件的凸拱形中，布置在遮盖元件上的喷嘴这样相对于遮盖元件的直线形设计倾斜，使得从喷嘴中喷出的总喷涂射束扩宽并且由此使颜料介质在待加工构件上的涂覆面的尺寸提高或者扩宽。喷嘴优选彼此远离地倾斜布置。在遮盖元件逆喷涂方向地变形时，遮盖元件可以相对于基体向内拱曲，因此遮盖元件形成凹的拱形。在遮盖元件的凹拱形中，布置在遮盖元件上的喷嘴这样相对于遮盖元件的直线形设计倾斜，使得从喷嘴中喷出的总喷涂射束缩窄或者其宽度降低并且由此使颜料介质在待加工构件上的涂覆面的尺寸减小。喷嘴优选彼此倾斜地布置。
为了能够实现遮盖元件的良好可变形性，遮盖元件可以设计为由柔性材料构成的薄膜。如果遮盖元件由这种薄膜构成，则遮盖元件可以在其整个表面上弹性变形，以便能够实现遮盖元件的良好可移动性。
此外也可行的是，所述遮盖元件由多个能够彼此相对移动地布置的容纳元件构成，其中，在每个容纳元件上布置有确定数量的多个喷嘴。容纳元件本身优选设计为刚性，因此其在遮盖元件沿着喷涂方向或者反向于喷涂方向变形或运动时不会变形。通过容纳元件的刚性设计，可以实现喷嘴在容纳元件上持久且可靠的固定。例如，单个的喷嘴可以通过螺栓连接固定在容纳元件上。此外，喷嘴在容纳元件上的固定也可以借助粘接、焊接或者铆接实现。容纳元件可以例如由金属或者由塑料制成。容纳元件优选设计为板状并且优选从遮盖元件的径向内部朝遮盖元件的径向外部延伸。容纳元件例如可以分别具有三角形形状或者扇形形状。为了能够实现由多个容纳元件构成的遮盖元件沿喷涂方向和反向于喷涂方向的可变形性，容纳元件优选相对于基体并且也相对于相邻布置的相应容纳元件可移动地设计。通过容纳元件的可移动设计，也可以通过设计为刚性的容纳元件实现遮盖元件的凸形或者凹形的变形。
所述容纳元件在基体上的可移动式固定可以例如借助铰链连接实现。也可以在彼此相邻布置的容纳元件之间布置一个或多个铰链连接，以便实现容纳元件之间的相对运动。借助铰链连接，能够以较少的设计耗费实现容纳元件的可移动性并且由此实现由容纳元件构成的遮盖元件的可移动性。铰链连 接例如可以借助铰链元件构成。作为对单个铰链连接的备选，也可以规定，在容纳元件之间和/或在容纳元件与基体之间布置柔性材料，例如塑料薄膜，其能够实现容纳元件彼此的相对运动以及容纳元件相对于基体的相对运动。
为了使遮盖元件变形，可以设有控制装置，所述控制装置可以设计为电的、机械的、气动的和/或液压的。对于电控制装置，其例如可以具有电动机。气动控制可以借助压力空气实现。液压控制可以借助泵-活塞单元实现。机械控制可以例如借助能手动操作的传动杆实现。
优选可以规定，所述控制装置具有布置在遮盖元件上的顶杆，所述顶杆能够借助驱动装置沿喷涂方向和逆喷涂方向地移动，以便使遮盖元件运动。为了使遮盖元件能够随着顶杆的运动沿喷涂方向和逆喷涂方向地运动，遮盖元件优选与顶杆固定相连。顶杆和驱动装置可以布置在基体内，因此顶杆可以布置在遮盖元件上，例如方式为顶杆贴靠在指向基体的遮盖元件下侧上和/或顶杆与遮盖元件例如通过铰链连接相连。驱动装置可以例如设计为电动机的形式，例如伺服电机。为了能够将顶杆并且由此将遮盖元件保持在确定的位置上，控制装置还可以具有锁定元件。所述锁定元件可以例如设计为布置在顶杆上的丝杠的形式，尤其是螺杆。
为了调节喷嘴，所述多个喷嘴可以分别具有调节装置，借助所述调节装置能够彼此独立地调节由颜料管路导引通过喷嘴的颜料介质量和由压力空气管路导引通过喷嘴的压力空气量。因此，对于每个喷嘴既能够调节待通过的压力空气量，也能够调节待通过的颜料量，其中，待通过的颜料量可以与待通过的压力空气量无关地进行调节。通过对所述待通过的压力空气量和所述待通过的颜料量的设置或调节，也可以使颜料介质的涂覆面的尺寸与构件进行个性化地适配和调节。例如，可以在待通过的颜料量减少时，减小颜料介质在构件上的涂覆面的尺寸。而在待通过的颜料量提高时，提高或者说增大颜料介质在构件上的涂覆面的尺寸。
在此，所述多个喷嘴的调节装置优选设计为，使得每个喷嘴能够与所述多个喷嘴中的其它喷嘴无关地进行调节。因此，可以在每个喷嘴上个性化地调节形成待通过的颜料量和待通过的压力空气量。因此，喷涂装置的每个喷嘴可以输出不同的颜料介质量和不同的压力空气量。通过各单独喷嘴的个性化的有针对性的可调节性，可以进一步改善涂覆效率。
此外也可行的是，所述多个喷嘴中的两个或更多喷嘴的调节装置能够连 接为一组，其中，在连接的组内部能够统一地调节待通过的颜料介质量和待通过的压力空气量。通过将多个喷嘴连接为一组，简化了在待通过的颜料介质量和待通过的压力空气量方面对喷嘴的调节。例如，布置在遮盖元件径向外部的喷嘴可以连接为第一组，并且布置在遮盖元件径向内部的喷嘴可以连接为第二组。如果只需要在较小表面上涂覆颜料介质，则可以这样调节第一组喷嘴，使得待通过的颜料介质量朝向零降低，而可以这样调节第二组喷嘴，使得待通过的颜料介质量提高。
附图说明
以下根据附图结合本发明的优选设计方案详细阐述其它改进本发明的措施。在附图中：
图1示出按照本发明的喷涂装置的示意图；
图2示出图1所示的喷涂装置的示意图，其具有与喷涂方向相反地拱曲的遮盖元件；
图3示出图1所示的喷涂装置的示意图，其具有沿喷涂方向拱曲的遮盖元件；
图4示出按照本发明的喷涂装置的具有多个容纳元件的遮盖元件的示意俯视图；并且
图5示出沿着按照本发明的喷涂装置的纵轴线剖切得到的示意剖视图。
具体实施方式
在图1中示意性地示出按照本发明的喷涂装置100，其用于在汽车的构件30上涂覆颜料介质32。
喷涂装置100具有基体10和沿着由多个喷涂射束12构成的总喷涂射束的喷涂方向11遮盖所述基体10的遮盖元件13。所述遮盖元件13在基体10的整个横截面上延伸并且遮盖设计在基体10端面上的开口。
在遮盖元件13的整个表面上布置有多个喷嘴14，其中，单独的喷涂射束12通过喷嘴14从喷涂装置100中喷出。每个喷涂射束12具有确定的颜料介质32的量和确定的压力空气的量。为此，每个喷嘴14与颜料管路15和压力空气管路16相连，如图5所示。通过颜料管路15将颜料介质32输入喷嘴14并且通过压力空气管路16将压力空气输入喷嘴14。
喷嘴14可以设计为所谓的喷枪式喷嘴。设计为喷枪式喷嘴的喷嘴14具有位于内部喷嘴和环绕内部喷嘴的外部喷嘴。颜料介质32流过内部喷嘴，压力空气流过外部喷嘴。由此，压力空气在具有颜料介质32的内部喷嘴旁边流过。通过在此产生的空气流，沿流动方向或者说沿喷涂方向11在具有颜料介质32的内部喷嘴之后产生负压。通过所述负压，颜料介质32被吸出内部喷嘴并且因此吸出喷嘴14并且之后由通过压力空气形成的空气流喷成雾状并且带走。为了调节导引通过内部喷嘴并且在喷嘴14的出口处排出的颜料介质32的量，可以在内部喷嘴的中心可移动地布置针，其中，借助针在内部喷嘴中的位置可以调节并且由此设置流出的颜料介质32的量。
喷涂装置100的特征在于，借助遮盖元件13的调节和/或喷嘴14的调节能够使颜料介质32的涂覆面31的尺寸与构件30适配，这意味着由多个喷涂射束12构成的总喷涂射束的宽度或者直径能够与不同的条件适配并且可变地调节。
遮盖元件13的调节可以通过以下方式进行，即遮盖元件13能够与喷涂方向11相反地(如图2所示)和沿喷涂方向11(如图3所示)变形。
在图2中，遮盖元件13与喷涂方向11相反地变形，因此遮盖元件13拱曲到基体10的内部空间19内。通过遮盖元件13的凹形，单独的喷嘴14彼此倾斜，因此由喷嘴14喷出的单独喷涂射束12在喷涂射束12的延长线上在共同的中心点处相遇。由此实现了由多个单独的喷涂射束12组成的总喷涂射束的集中，因此大量的颜料介质32可以集中地涂覆在相对较小的涂覆面31上。总喷涂射束的宽度或者直径减小。
在图3中，遮盖元件13沿喷涂方向11变形，因此遮盖元件13向外拱曲并且由此从基体10的内部空间19中拱出。通过遮盖元件13的凸形，单个的喷嘴14在此彼此远离地倾斜，因此由喷嘴14喷出的喷涂射束12彼此远离地定向并且由此使它们在喷涂射束12的延长线上不在共同的中心点处相遇。与图2所示的遮盖元件位置不同，在此由多个单独的喷涂射束12形成的总喷涂射束扩宽，因此相同量的颜料介质32被涂覆到比在图2所示的遮盖元件13的位置中更大的涂覆面31上。通过较大的涂覆面31，构件30的单位面积区段上的颜料介质32的量小于在图2所示的遮盖元件13的位置时的颜料介质32的量。在图3所示的遮盖元件13的位置中，总喷涂射束的宽度或者直径增大。
为了能够实现遮盖元件13的良好可移动性或可变形性，可以将其设计为由柔性材料构成的薄膜。
作为备选，遮盖元件1的可移动性或可变形性也可以通过以下方式实现，即，遮盖元件由多个可彼此相对移动地布置的容纳元件17构成，如图4所示。容纳元件17并排地布置。所述容纳元件17设计为板状，其中，单个的容纳元件17分别具有三角形形状或者扇形形状。
多个喷嘴14布置在单独的容纳元件17上，其中，优选每个容纳元件17具有相同数量的喷嘴14。
为了能够实现单个的容纳元件17彼此的可移动性并且由此实现遮盖元件13的可变形性，容纳元件17借助铰链连接23、例如铰链元件可移动地固定在基体10上。
图5示出剖切按照图4所示的设计方案的喷涂装置100得到的剖视图。为了使遮盖元件13变形，设有控制装置18，其在此设计为机械和电动式。所述控制装置18布置在基体10的内部空间19中。
控制装置18具有可沿喷涂装置100的纵向21移动的顶杆20，因此顶杆20可以向上或者向下移动。所述顶杆20居中地或者在中央地贴靠在遮盖元件13的指向基体10的内部空间19的下侧22上。顶杆20优选牢固地固定在遮盖元件13上。在图4和图5所示的设计方案中这通过以下方式实现，即，容纳元件17可移动地固定在顶杆20上。可移动的固定可以分别借助铰链连接24、例如铰链元件实现。因此，容纳元件17在径向外部借助铰链连接23可移动地固定在基体10上并且容纳元件17在径向内部借助另一个铰链连接24可移动地固定在控制装置18上，尤其是固定在控制装置18的顶杆20上。
顶杆20借助在此设计为电动机的驱动装置25驱动。
控制装置18还具有锁定元件26，借助所述锁定元件能够将顶杆20固定地保持在确定的位置上。锁定元件26可以例如设计为丝杠的形式。
虚线显示的遮盖元件13、喷嘴14和顶杆20的一部分示出了遮盖元件13借助控制装置18沿喷涂方向11变形的位置。
本发明的实施形式并不局限于前述优选设计方案。也可以考虑大量的变型方案，它们即使在原则上不同类型的实施形式中也能够使用所示的解决方案。所有由权利要求书、说明书或者附图得到的特征和/或优点、包括设计细 节、空间布局和方法步骤既可以单独地也可以在不同的组合中对于本发明具有重要意义。
附图标记清单
100 喷涂装置
10 基体
11 喷涂方向
12 喷涂射束
13 遮盖元件
14 喷嘴
15 颜料导管
16 压力空气管路
17 容纳元件
18 控制装置
19 内部空间
20 顶杆
21 纵向
22 下侧
23 铰链连接
24 铰链连接
25 驱动装置
26 锁定元件
30 构件
31 涂覆面
32 颜料介质。

Claims (8)

1.一种用于在汽车的构件(30)上涂覆颜料介质(32)的喷涂装置(100)，具有
基体(10)，
沿喷涂方向(11)遮盖所述基体(10)的遮盖元件(13)和
多个布置在所述遮盖元件(13)上的喷嘴(14)，所述喷嘴分别与颜料管路(15)和压力空气管路(16)相连，
其中，遮盖元件(13)和/或喷嘴(14)能够这样调节，使得颜料介质(32)的涂覆面(31)的尺寸能够与构件(30)适配，其特征在于，所述遮盖元件(13)设计为能够沿着喷涂方向(11)和逆喷涂方向(11)变形并且所述遮盖元件(13)设计为由柔性材料构成的薄膜。
2.按权利要求1所述的喷涂装置(100)，其特征在于，所述遮盖元件(13)由多个能够彼此相对移动地布置的容纳元件(17)构成，其中，在每个容纳元件(17)上布置有确定数量的多个喷嘴(14)。
3.按权利要求2所述的喷涂装置(100)，其特征在于，所述容纳元件(17)分别借助铰链连接(23)可移动地固定在基体(10)上。
4.按权利要求1至3之一所述的喷涂装置(100)，其特征在于，为了使遮盖元件(13)变形，设有控制装置(18)，所述控制装置设计为电的、机械的、气动的和/或液压的。
5.按权利要求4所述的喷涂装置(100)，其特征在于，所述控制装置(18)具有布置在遮盖元件(13)上的顶杆(20)，所述顶杆能够借助驱动装置(25)沿喷涂方向(11)和逆喷涂方向(11)地移动，以便使遮盖元件(13)变形。
6.按权利要求1所述的喷涂装置(100)，其特征在于，所述多个喷嘴(14)分别具有调节装置，借助所述调节装置能够彼此独立地调节由颜料管路(15)导引通过喷嘴(14)的颜料介质量和由压力空气管路(16)导引通过喷嘴(14)的压力空气量。
7.按权利要求6所述的喷涂装置(100)，其特征在于，所述多个喷嘴(14)的调节装置设计为，使得每个喷嘴(14)能够与所述多个喷嘴(14)中的其它喷嘴无关地进行调节。
8.按权利要求6或7所述的喷涂装置(100)，其特征在于，所述多个喷嘴(14)中的两个或更多喷嘴的调节装置能够连接为一组，其中，在连接的组内部能够统一地调节待导引通过的颜料介质量和待导引通过的压力空气量。
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