CN1278194A - 用于在显示屏玻璃泡体表面涂覆薄层的装置 - Google Patents

Abstract

用于在显示屏玻璃泡体(11)的曲面(12)上涂覆液体涂布介质薄层的装置(10),设有一个可被旋转驱动的转台(20),其上无相对转动地固定着用于待涂覆物件(11)的容纳座(30);设有一个不可旋转地被固定的工作箱(50),它包围着容纳座(30)及转台(20):建议,在喷雾环(60)与工作箱(50)的顶部件(51)间设置一个第一环形间隙,该容纳座(30)设置了一个抽吸锥(32),在抽吸维与工作箱(50)的外壁间形成一个第二环形间隙(37),在其里侧形成一个减压腔室(36);一个层流(A)指向喷雾环(60)。或工作箱(50)的上侧,并且工作箱(50)的底(54)与一个抽吸件(B)相连。

Description

用于在显示屏玻璃泡体表面涂覆薄层的装置

发明涉及一种如权利要求1前序部分的、在一个物件尤其是显示屏玻璃泡体的特别是拱形表面上涂覆液体涂布介质薄层的装置。

在这种类型的公知装置中，例如显示屏玻璃泡体由下方输送入工作箱内部并被压向圈住待涂覆表面的掩模上；该掩模应防止涂布介质到达玻璃泡体的非预定区。这种送入及移开显示屏玻璃泡体的方法就机械方面而言复杂且麻烦。

另一种公知装置中，显示屏玻璃泡体由上部送入工作箱内，敞开的分开式掩模被置于其环绕待涂覆表面周缘的封闭位置。再度由于必须移动分开式掩模而机械构造复杂。

所述两种已知装置的共同特点为除非特别注意改善涂膜均匀度，否则特别在待涂覆表面边缘出现波纹及在涂层中的其它不连续。对此在公知装置中应在掩模角部安置空气导件。然而这种措施无法防止流动在周缘分开并形成涡流，其又导致待涂覆物件于非预定区受涂布介质污染。

本发明的目的是提供一种在开头所述类型物件表面上涂覆薄层的装置，在待涂覆物件送入及取出时，可以简单方式处理，并且提供在待涂覆面的临界角及边缘区域涂层的大大改善的均匀度。

为了达到此目的，在开头所述类型的在物件上涂覆薄层的装置中设置了权利要求1所述的特征。

通过本发明的装置，获得一种空气流，由于在不同区域空气流速不同，故一方面可使待涂覆薄膜均匀，即使在特别是曲面的角部及边缘区域也均匀；另一方面可防止待涂覆物件的其它区域受污染。由于在待涂覆的特别是曲面的角及边缘区域为层流及由于在其上施加的朝向抽吸锥的抽吸及由此产生的向下游取向的流动成份，一方面可防止在表面边缘及角部的空气流分开及其导致的涡流形成，另一方面可避免回喷至待涂覆表面上。在空气流的进一步移动中，可实现在抽吸锥上方有效地抽吸雾化涂布介质离开临界区，随后雾化涂布介质可以收集在减压腔室中。在该区域中，另一间隙可防止旋转轴承区的反向涡流。另一方面被抽吸出的涂布介质可收集到工作箱底部并被抽吸出。

借助权利要求2的特征，可实现由减压腔室至转台轴承区的蒸气闭锁，而不必使用脆弱的旋转密封。在此有意义的是设置权利要求3的特征。

借助权利要求4的特征，可实现低高度的工作箱，它在其底部区域例如包围显示屏玻璃泡体的颈部。

借助权利要求5的特征，以有利的方式实现涂布介质雾和/或涂布介质小滴的排流或吸出。

为了在送入及取出过程中可自动或机器人控制待涂覆物件的存取，设置了权利要求6的特征。在此，由权利要求7至9的一个或多个特征实现有利的结构。由此实现喷雾环可下降至或低于容纳座上物件支座高度以下，故待涂覆物件可容易地被抓住并且移动穿过该喷雾环。

为了使该装置可在物件表面上涂覆涂布介质层，这种物件例如是具有不同的尺寸的显示屏玻璃泡体，提出了如权利要求10的特征。因此，可以按特别有利的方式，将适合用于待涂层物件的确定尺寸的容纳座由工作箱中取出并更换一种可以容纳不同尺寸的待涂层物件的容纳座。在此，由权利要求11至13的一项或多项获得优选的结构。因此，以特别有利的方式，将一个由转台、容纳座、抽吸锥及密封件组成的完整单元从工作箱中取出并用另一个单元替代。在此，喷雾环可以简单方式由工作箱顶部取出。

权利要求14的特征提供了本发明另一结构，由此，待涂覆物件的待涂覆表面可以简单方式与待涂覆物件的其它区域密封隔开。按权利要求15的特征，则可实现密封件在待涂覆物件肩部上的弹性偏压的主动接触。这种弹性偏压可利用密封件的凹面弯曲或利用沿圆周线设置的弯折实现。为了使密封件稳固，提出了权利要求17的特征，这样，弹性偏压由底部件传递到实际的密封元件上。在此，提出了权利要求18的特征。

权利要求19提出了本发明另一结构，由此可以防止相对旋转地快速且简单地实现待涂覆物件与容纳座间的连接。例如显示屏玻璃泡体在其圆周设置一个张紧带及其上固定的固定板，这些固定板用于防相对旋转的固定方式实现前述的与销间的连接。

因待在其表面涂层的物件是非圆形的，例如显示屏玻璃泡体在俯视图中为矩形，带有做成圆形的角部，在内圆外侧的角部接触静止空气，因此在这些角部区域出现严重的涡流及剪切流，湍流及剪切流将已经借助旋涂法向外方向分布的涂膜又冲刷。为了防止此种现象及改善待涂层表面在临界角部及边缘区的涂层均匀度，在一种变型中，提出权利要求20的特征。

由于就此方面而言基本上仅角部区域受威助，因此根据权利要求21的特征划分保护板机构就可以了。在此有利的是，提出权利要求22的特征，因为沿旋转方向相对于角部区域为前方的一侧抵抗静止空气工作，而后部侧则位于背风面。

由此可以借助保护板机构或单个的保护板，将空气湍流保持远离待涂层表面，例如显示屏表面，因而可在角部区获得不受妨碍的涂层。

为了放入及取出待在其表面上涂层的物件，将固定板分别设置在张紧带角侧，如在显示屏玻璃泡体上所实现的。为了实现借助工具如机械手进行放入和取出，根据权利要求23的特征可使单个的保护板离开工具运动至固定板的路径。

权利要求24的特征，提供了工具或机械手抓取在角部区域的单个固定板的更简单的方案。使用这种仿挡板造型，可确保总能接近固定板，而保护板无须是可动的，且此造型不会对保护板功能造成负面影响。

权利要求25的特征给出了进一步有利的结构。

本发明的进一步细节可由后文说明中获得，其中根据附图所示实施例对本发明进一步详细说明和解释。附图中：

图1为示意性纵剖面图，其中示出根据本发明优选实施例在涂覆位置在显示屏玻璃泡体曲面上涂覆液体涂布介质薄膜的装置；

图2为对应于图1的视图，然而处于用于更换待涂覆显示屏玻璃泡体的位置上；

图3为沿图1中箭头III方向的示意俯视图；

图4为用于不同尺寸显示屏玻璃泡体的可更换单元的示意性纵剖视图；

图5为图中V处的局部放大视图；

图6为图1中IV处然而根据一个变型方案的局部放大视图；及

图7为对应于图5、带有图6的变型的视图。

附图中根据优选实施例具体示出的装置10用于将液体涂布介质薄层涂覆于一个物件的曲面12上，此处该物件为一显示屏玻璃泡体11。涂布介质的涂覆以通常方式进行，通过喷雾臂(图中未显示)喷雾于曲面12上，及借助涂布介质的离心力分布沿待涂覆曲面12上涂覆，或由于显示屏玻璃泡体11的旋转运移通过剩余涂布介质的离心作用进行。在此，在待涂覆表面12被喷雾期间，显示屏玻璃泡体11以相对低的转速被驱动，在沿表面12或超过该表面进行涂布介质的离心力分布或离心期间，旋转玻璃泡体11的转速被大大提高。

待涂覆显示屏玻璃泡体11在其头部13上设置了一个张紧带14，在张紧带的圆周上分布地设置了固定板15，用于在装置10中以及稍后在设备壳体中的固定。在与具有待涂覆表面12的头部13相背离的一端，显示屏玻璃泡体11具有一个颈部16。

装置10具有一个用于显示屏玻璃泡体11的容纳座30，并且具有一转台20，容纳座30与该转台20无相对旋转地固定连接。转台20和容纳座30由一个不可旋转地固定的旋转对称的工作箱50包围，工作箱在其顶部件51上带有一个轴向上可下降的上喷雾环60。

转台20可与一个中空轴22的凸缘21相连接，连接方式为抗相对旋转但又可容易地被脱开。中空轴22通过滚子轴承24可旋转地固定在一个同心静止中空轴23上，并且在其与凸缘21之远端背离的端部具有一个带轮25，该带轮与该中空轴22无相对转动地固定连接，并通过一个传动带26与驱动电机27的输出轴(图中未示出进一步细节)相联。中空轴23垂直地由设备底座28凸起。转台20可通过快速夹紧元件29(图中未示出进一步细节)与凸缘27连接，并可脱开。

工作箱50具有一个上筒形箱部件52，顶部件51可下降、可被容纳在其中；并且具有一个下环形箱部件53，并且其环形腔室由一个环形底54封闭。该下环形箱部件53起始于转台20之下且具有一内环形法兰55，它在转台20下以径向间距包围中空轴22的凸缘21。工作箱50通过其环形底54被固定于在圆周上分布安置的腿56上，这些腿垂直地由底座28凸起。至少在一个部位，环形底54通过一个开口与抽吸接管57相连，抽吸接管以图中未示出的方式直接或间接地与一抽吸装置相连。环形底54沿径向方向向着抽吸接管57倾斜且由最高点沿两个圆周方向向抽吸接管57封闭地伸展。工作箱50的顶部件51例如可以液压方式下降至上筒形箱部件52内，且具有一个上外凸缘58。此外，顶部件51以未详细示出的方式可由上筒形箱部件52移出或取出地被支承。

喷雾环60具有旋转对称的罩形件61，它通过支承件62可取下地支承在工作箱50的顶部件51上，其中例如3个支承件在圆周上均匀分布地安置。支承件62被固定在一个锥形部件63上，该锥形部件63沿喷雾环部件61的中央开口65周边(锥形部件63界定的开口)向下过渡到筒形部件64。支承件62以一个臂66悬挂在顶部件51的外凸缘58的凹部59中。在喷雾环部件61的悬挂地安置在顶部件51上的筒形部件64与工作箱50顶部件51的内圆周间，成形了一个第一窄环形间隙67。

容纳座30具有箱形容纳部件31，其在俯视图上的矩形形状大约与显示屏玻璃泡体11头部13的外部尺寸相应。容纳部件31座置在转台20上侧，且与其无相对转动地固定连接。在容纳部件31下端部区域中设置了一个吸锥32，它与容纳部件31间无相对转动，容纳部件31的外部尺寸显然比工作箱50或其顶部件51的内直径更小。抽吸锥32具有一个圆周凸缘33，它被固定在容纳部件31上，在该凸缘33上固定了一个罩形锥形部件34，该锥形部件在端侧过渡到一个筒形部件35。朝向工作箱50的环形底54延伸的筒形部件35的外径这样大，使得在筒形部件的外圆周与工作箱50的下环形箱部件53的内圆周间形成一个第二环形间隙37。容纳座30的筒形部件35在与工作箱50的环形底54一定距离处终止。在筒形部件35之内形成一个减压腔室36，它由径向上向内远离筒形部件35壁的板套筒38构成边界，该套筒被固定在转台20底侧，与其无相对转动，且在套筒与下环形箱部件53内壁之间形成第三窄环形间隙39。在容纳座30底部72的中央开口上连接着管73，该管在底部被封闭且垂直向下凸出，用于容纳玻璃泡体11的细端18。

容纳座30或其容纳部件31具有一上环绕端面41，其上固定着一个用于显示屏玻璃泡体11头部13的密封件40。如图5所示，密封件40具有被弹性偏压的底部件42，密封垫43及固定部件44。弹性偏压的底部件42在径向方向内区被向上弯曲或弯折。底部件42支承着密封垫43，并且由于其弯曲而部分地抬离端面41，略微突出超出容纳部件31内边缘，同时密封垫43沿径向方向被进一步向内拉出。相反地，固定部件44则窄得多；换言之它仅在底部件42弯曲区远侧位于夹紧区内，此处密封件40通过在矩形周围分布的板状组件45借助螺钉牢固固定。板状组件45在密封件40的弯曲内区断开，在与容纳部件31上固定位置背离处配备有一向上凸起的、带有一环肩47的销46；显示屏玻璃泡体11利用固定在张紧带14上的固定板15悬挂在销40上。在该悬挂配置中，如图5所示，固定板15底端17压在密封件43内缘上，由此，在显示屏玻璃泡体11头部13下方的空间48，或者说密封件40下方的空间48相对于涂布介质被密封。

装置10的工作方式如下：图1中，装置10受到沿箭头A方向的层流作用，该层流在工作箱50的整个面积上延伸；其中层流例如具有约0.3至0.4米/秒速度。此外如前述，在工作箱50的抽吸接管57中产生一个箭头B表示的抽吸流。喷雾过程及特别是离心过程中，层流A通过中心孔65到达显示屏玻璃泡体11的待涂覆表面12，并经过它进入显示屏玻璃泡体11的边缘和角部与喷雾环60的锥形部件63间的通道71中。此外，层流A到达喷雾环部件61与工作箱顶部件51间的第一环形间隙67。通过第一环形间隙67的部分流由于通道缩窄结果流速变成约7至10米/秒，因而在环形间隙出口产生一种抽吸力，对通道71中的部分流抽吸。其优点为可这样排除由玻璃泡体11的周缘及角部区旋转离心出的涂布介质，即在玻璃泡体11的角部和边缘不出现流动中断和由它造成的涡旋。这种整体占优势的层流导致所产生薄膜的非常高的均匀性，包括在玻璃泡体11的角部及周缘区，这样防止出现条纹及类似问题。上喷雾环60区域及工作箱50与上喷雾环60间的第一环形间隙67以及显示屏容纳座30与上喷雾环60间的区域被这样定尺寸，使得在工作箱50周围产生空气流速7至10米/秒的向下取向的流动成分。由此也避免了回喷雾到物件11上。显示屏容纳座30与工作箱50间的自由空间被这样选择使得在转速高达250rpm时，在显示屏11上缘与抽吸锥32间的区域内未出现根本的速滞压力。

现在已经富含涂布介质或雾化涂布介质的流，到达通过工作箱50与抽吸锥32间的第二环形间隙37。该第二环形间隙37被选择得可使该处例如实现3至5米/秒的流速，结果可由上临界区有效地抽吸出雾化涂布介质。在向下取向流的进一步流动中，该流由第二环形间隙37出来到达减压腔室36，在其中，流入的涂布介质雾因流速减低至约0.6至0.9米/秒而平静下来。由此一方面可使涂布介质雾的层流入流通过环形底54流入抽吸接管57，另一方面由于作为蒸气闭锁起作用的第三环形间隙39另外地防止这些雾渗透到转台轴承区。它可借助第三环形间隙39的很小的横截面或者通过其大的长度实现。此外，减压腔室36雾进一步沉降，随后沉降到倾斜底面上。

为了更换待涂覆的玻璃泡体11，根据图2，工作箱50的顶部件51连同喷雾环60一起下降，借助于夹臂(图中未示出)抓住玻璃泡体11，例如抓在固定板15上并移出或以相应的方式装入另一个玻璃泡体11。

若待涂覆的玻璃泡体11的尺寸改变，则装置10可以这样与之匹配，即将图4所示的、包括转台20及带有密封件40的容纳座30的单元70用另一单元替换。它可借助快速夹紧元件29实现，利用该快速夹紧元件20可卸下地被固定到中空轴22的凸缘21上。为了移开该单元70，将喷雾环60由顶部件51上取下，或依据顶部件51与容纳座30的抽吸锥32间的直径关系，必要时将顶部件51连同喷雾环60由工作箱50上取下。

在图6及图7所示的变型方案中，装置10具有一个保护板机构80，它绕玻璃泡体11头部区13安置。保护板机构80为直立式，大致平行转台的旋转轴线，因而平行于显示屏玻璃泡体11轴线，且由位于张紧带14底缘高度的一个区域向上延伸至高于玻璃泡体11曲面12蓬顶之上数厘米例如5厘米的高度区域(图7)。

保护机构80由多个、在此为4个单个的保护板81组成，其中各保护板81被安置在玻璃泡体11头部13的一个角部82。保护81是一体件，具有多个部分区83、84和85。侧向的部分区83及85沿着头部13或张紧带14的相应侧以小的间距直线地延伸，但中间的部分区84被这样成形，即它环绕固定板15，这样，在中间部分区84内产生一个自由空间86，它允许利用工具或机械手自由抓取固定板15用于将物件11由上方放入装置10或由其中取出。在所示的实施例中，该成型部84为矩形，它也可呈圆弧形等。在转台20旋转方向C中处于前方的导板81的部分区83比在该旋转方向C上随后的部分区85长得多。例如在前的部分区83延伸超过头部13相应侧长度的一半，而在后的部分区85仅仅在头部13相应侧长度的一小部分例如四分之一上伸展。借助于安置在玻璃泡体11角部82上的保护板81，可保持空气湍流远离玻璃泡体11的待涂覆表面12，如此达到不受阻碍的或均匀的涂覆，即使在角部82区域中也如此。

根据未示出的保护板机构80的一个变型方案，单个的保护板沿头部13外缘直线分布地设置在每个部分区、包括中间部分区中。在该变型方案中，为了抓取固定板而放入及移出物件11，单个的保护板能够以固定板15能被抓取的方式移动或摆动。例如可以这种方式进行，即，保护板的在前的部分区可摆动地被铰接在其自由端部上。

Claims (25)

1、用于在一物件最好为显示屏玻璃泡体(11)的特别是曲面(12)上涂覆液体涂布介质薄层的装置(10)，具有一个可被旋转驱动的转台(20)，其上无相对转动地固定着用于该待涂覆物件(11)的容纳座(30)；具有一个不可旋转地被固定的工作箱(50)，它包围着容纳座(30)及转台(20)；并且具有一喷雾环(60)，它包围物件(11)的待涂覆表面(12)并且被固定在工作箱(50)的敞开端部上，其特征为，在具有一中央入流开口(65)的喷雾环(60)与工作箱(50)的顶部件(51)间设置了一个第一环形间隙(67)，它延伸至容纳座(30)上物件(11)的夹持边缘下方，第一环形间隙的横截面大大小于喷雾环(60)与固定在容纳座(30)中物件(11)间的环形流动通道(71)的横截面；容纳座(30)设置了一个抽吸锥(32)，它朝向工作箱(50)的底(54)，在抽吸锥与工作箱(50)的外壁间形成一个第二环形间隙(37)，在环形间隙的里侧形成一个与工作箱(50)的底(54)共同限定出的减压腔室(36)；一个层流(A)指向喷雾环(60)、或工作箱(50)的上侧，并且工作箱(50)的底(54)与一个抽吸件(B)相连。

2、如权利要求1所述的装置，其特征为，减压腔室(36)在径向内侧由一个环形板(38)构成边界，在该环形板与工作箱(50)内壁间形成一个第三环形间隙(39)。

3、如权利要求2所述的装置，其特征为，该环形板(38)被固定在转台(20)底侧上。

4、如权利要求1至3之一所述的装置，其特征为，该工作箱(50)在其上部区域为圆柱形而在其下部区域为圆环形构成。

5、如权利要求1或4所述的装置，其特征为，该工作箱(50)的环形底(54)沿周缘方向被弯曲和/或沿径向方向倾斜，并且在最低点区域通过一个开口与抽吸件(B)相连。

6、如前述权利要求之一的装置，其特征为，该喷雾环(60)可下降地固定在工作箱(50)上。

7、如权利要求6所述的装置，其特征为，该工作箱(50)具有一个可取下的顶部件(51)，在该顶部件上可取下地固定着该喷雾环(60)，并且顶部件可下降到工作箱(50)的底部件(52)中。

8、如权利要求6或7的装置，其特征为，喷雾环(60)配备有支承件(62)，它们均匀分布在圆周上并且放置在工作箱(50)顶部件(51)的一个凸缘上。

9、如权利要求6至8之一所述的装置，其特征为，该喷雾环(60)可下降至低于待涂覆物件(11)的容纳座(30)的上端部。

10、如上述权利要求之一的装置，其特征为，该待涂覆物件(11)的容纳座(30)可被更换地被固定。

11、如权利要求10所述的装置，其特征为，该容纳座(30)被固定在转台(20)上，转台(20)可被更换地被固定在传动轴(22)上。

12、如权利要求11所述的装置，其特征为，该传动轴(22)为中空的且可转动地被支承在一个中空的固定的座(23)上，该座容纳待涂覆物件(11)的一个端部。

13、如权利要求11或12所述的装置，其特征为，均匀分布在圆周上的快速夹紧件(29)被设置在转台(20)与中空轴(22)的一个凸缘(21)之间。

14、如前述权利要求之一的装置，其特征为，在支架(41)上的容纳座(30)设置有密封件(40)，它沿径向向内凸起，待涂覆物件(11)的背向涂覆表面(12)的肩(17)密封地靠置在该密封件上。

15、如权利要求14所述的装置，其特征为，该密封件(40)在其径向内区域向着被容纳的物件(11)被弹性地偏压。

16、如权利要求14或15所述的装置，其特征为，该密封件(40)是多层的，最好为3层，带有中间插置的密封元件(43)。

17、如权利要求16所述的装置，其特征为，该密封元件(43)放置于被弹性偏压的底部件(42)上，并且在夹持面区域由一个固定部件(44)覆盖。

18、如权利要求17所述的装置，其特征为，该密封件(43)沿径向方向向内凸起超过被弹性偏压的底部件(42)。

19、如权利要求14-18之一所述的装置，其特征为，该密封件(40)通过在圆周上分布安置的板状组件(45)被压紧在容纳座(30)上，并且板状组件(45)各自设置了一个凸起的销(46)，该销用于与固定板(15)相互无相对转动地、可放置上地进行连接，该固定板(15)安置在与待涂覆物件(11)相固定的张紧带(14)上。

20、如前述权利要求之一所述的装置，其特征为，待在其俯视图中为非圆形的表面(12)上涂层的物件(11)由一个保护板机构至少部分地包围，保护板机构基本上直立地被安置并且至少延伸到待涂层表面(12)的平面。

21、如权利要求20所述的装置，其特征为，该保护板机构(80)通过单个保护板(81)被构成在物件(11)的角部(82)区域内。

22、如权利要求21所述的装置，共特征为，沿旋转方向C，保护板(81)被安置在角部(82)区域的上游、其中及下游，并且在角部(82)区域上游的保护板部件(83)比角部(82)区域下游的保护板部件(85)长得多。

23、如权利要求21或22所述的装置，其特征为，保护板(82)可移动或摆动离开物件(11)的角部(82)区域。

24、如权利要求20至22之一所述的装置，其特征为，在物件(1 1)的角部(82)区域的该保护板机构(80)或保护板(81)具有向外指向的包围物件(11)固定板(15)的造型部。

25、如权利要求20至24之一所述的装置，其特征为，该保护板机构(80)或单个的保护板(81)凸起超过待涂层表面(12)。

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