CN1572376A - 用于涂层材料，特别是涂层粉末的喷涂装置 - Google Patents

用于涂层材料，特别是涂层粉末的喷涂装置 Download PDF

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Abstract

用于涂层材料，特别是涂层粉末的喷涂装置，包括：用于喷射涂层材料的喷射1口(4)，用于喷射束(8)造型的大量孔(14)形式的喷嘴排气口(10)，还包括喷射口(4)和孔(14)之间径向的环境空气通道(50)，用于通过喷射束(8)和/或通过喷嘴气流(11)的流动吸入效应吸入环境孔气。

Description

用于涂层材料，特别是涂层粉末的喷涂装置
技术领域
根据权利要求1前序部分，本发明涉及用于涂层材料，特别是涂层粉末的喷涂装置。
本发明特别是涉及一种喷涂装置，具有至少一个用于静电装载涂层材料的高压电极。然而，本发明也可用于这样的喷射装置，其不被构造为用于涂层材料的静电装载。
背景技术
这种类型的喷涂装置有所公开，其中例如包括US 4,324,361，DE 3412 694 A1，US 4,505,430，US 4,196,465，US 4,347,984和US 6,189,804等。
采用环状间隙作为喷嘴排气口的喷涂装置的缺陷在于，当该间隙在间隙纵向上支承在构成间隙的两个部件之间的多个部位上，出于制造的技术原因，不能以同样形状的尺寸构成。如果用孔取代环状间隙，特别是如果其中构成孔的主体在孔部位处为整体，那么就不会存在这种缺陷。例如EP 0 767 005 B1，EP 0 744 998 B1和DE 34 31 785 C2介绍了这种喷涂装置。
发明内容
通过本发明该目的得以实现，即以每时间单位较少的喷嘴空气流量，与对涂层材料喷射流的影响相关，也与涂层质量和涂层所需要的涂层材料量相关，取得同样好的或者更好的效率。
该目的依据本发明通过权利要求1所述的特征得以实现。
与此相应，本发明涉及用于涂层材料，特别是涂层粉末的喷涂装置，包括：涂层材料通道；喷射口，其位于涂层材料通道下游端，用于将涂层材料喷涂到所要涂层的物体上；喷嘴排气口，用于喷嘴压缩空气，靠近喷射口并围绕涂层材料流动行程与流动行程分离延伸和构成，以便从压缩空气中产生包围涂层材料喷射束的喷嘴气流；其中，喷嘴排气口由本体上的大量孔构成，这些孔围绕涂层材料的流动行程与该流动行程分离分布设置，并向前指向涂层材料喷射束，其特征在于，具有在径向上与孔向内相距的环境空气通道，它从其中构成孔的本体之后的环境空气入口位置向其中构成孔的本体之前的空气出口位置延伸，并且整体或者以多个开口的形式围绕涂层材料的流动行程与该流动行程分离延伸，从而环境空气通过涂层材料喷射束的流动吸入效应和/或通过喷嘴气流的流动吸入效应，经过环境空气通道从后面的空气入口位置吸入到前面的空气出口位置。
本发明的其他特征包含在从属权利要求中。
附图说明
下面借助附图以优选实施方式为例对本发明进行说明。其中：
图1示出依据本发明喷涂装置非按比例的局部示意图；
图2示出图1喷涂装置从箭头II方向所见的正视图。
具体实施方式
图1和2仅示出本发明多种可能的实施方式之一。
图1和2示出的喷涂装置用于喷涂涂层粉末，但也可以转换为用于喷涂液态涂层材料。
该喷涂装置包括涂层材料通道2；喷射口4，其位于涂层材料通道2下游端，用于将涂层材料6以涂层材料喷射流8的方式喷涂到所要涂层的物体(未示出)上；还包括喷嘴排气口10，用于喷嘴压缩空气12，靠近喷射口8并围绕涂层材料6流动行程与流动行程分离延伸和构成，以便从喷嘴压缩空气12中产生包围涂层材料喷射束8的喷嘴气流11。
喷嘴排气口10由大量孔14构成，这些孔通过与孔整体构成的本体16延伸，并围绕涂层材料6的流动行程与该流动行程分离分布设置。
在图1和2的实施方式中，孔14各自以相同的圆周距离18彼此圆形同心地围绕涂层材料6流动行程的轴向中心轴20设置。这些孔也可以采用其他形状取代圆形，例如椭圆形或者多角框形，以便围绕轴向中心轴20设置，产生喷射流8的确定的横截面形状。
孔14之间的圆周距离18很小，以至于从它们之中喷出的喷嘴气流束22通过径向扩散汇成横截面上环状的喷嘴气流，最好直接在孔14后面它们击中喷射流8之前，但最迟在喷射流8的击中点上。
孔14在涂层材料喷射方向上看是对准前方的，最好与轴向中心轴20平行，并且最好在指向前方的端面上构成。依据另一实施方式，孔也可以与轴向中心轴20倾斜设置，或者向轴倾斜，或者向外倾斜。通过孔14相对于轴向中心轴20的方向并通过压缩空气12的压强，可以调节喷射流8的横截面形状和横截面尺寸。
在涂层材料流动行程的里面或者附近，在喷射口4的上面或者附近最好设置至少一个或者多个电极，例如23，24和/或25，其为静电装载涂层材料6而连接在高压发生器26上。高压发生器26可以设置在喷涂装置的外部或者依据图1设置在喷涂装置的内部。它从交流电压中产生更高的直流电压，例如可以处于4kV和150kV之间的范围内。喷涂装置具有：低压交流电压接口28，用于向高压发生器26输送低压交流电压；涂层材料接口30，用于向涂层材料通道2输送涂层材料；和喷嘴压缩空气接口32，用于向将在下游与孔14彼此连接的分配通道34输送喷嘴压缩空气12。
至少存在10个或者更多的孔14，例如至少20，30或者40或者任意多数。在环绕轴向中心轴20的圆周方向上，孔14彼此的圆周距离18至少为孔14的开口尺寸38的二倍或者更多倍。然而倍数最好具有更大的值，例如五或者更多，例如十或者更多。每个孔14的开口横截面小于2.0mm2，例如小于1.0mm2或者优选小于0.5mm2或者小于0.3mm2。目的是使孔像技术上可以实现的那样尽可能小，以便由此以每时间单位尽可能小的喷嘴空气-流动量，在每个孔14上产生快速流动的高能喷嘴气流束22并从中产生高能喷嘴气流11。由此利用每时间单位较少的空气量取得对喷射流8的横截面形状和横截面尺寸产生有效影响。通过各个孔14非常小的横截面尺寸，在所有孔14具有相同尺寸的横截面和分配通道34在其整个长度上具有保持相同的横截面尺寸的情况下，在所有孔上也可以取得相同的每时间单位喷嘴空气-流动量。孔14的小横截面尺寸使空气压力均匀地分布在分配通道34的整个长度上。所有孔14全部横截面尺寸的总和小于分配通道34流动横截面，例如仅为一半。
孔14最好各自具有横截面上为圆形的横截面，但也可以其他的横截面，例如角形的横截面。孔14可以在制造它们在其中构成的本体16期间成型，例如通过压铸法制造本体16的同时制造孔14。依据另一优选的实施方式，孔14通过在本体16上钻孔构成。本体16可以由刚性材料构成，例如金属管道或者塑料管道，或者由弹性或者柔性材料构成，例如由例如橡胶或者塑料制成的软管。
图1和2示出一种实施方式，其中本体16为里面钻有孔14的软管或者管道，并且其软管内腔或者管道内腔构成分配通道34。本体16可以是外壳40的一部分或者固定在喷涂装置2该外壳40上的外壳部件，或者依据图1和2所示为附加本体16。该附加本体16固定在喷涂装置的外壳40上，但也可以固定在其他部件上，该部件固定在外壳40上，例如固定在构成或者包括喷射口4并固定在外壳40上的前部端块42上。
依据优选的实施方式，孔14的排放端设置在相对于喷射口4的上游。但依据另一实施方式，孔14的排放端处于喷射口4所处的横向平面的相同横向平面中或者下游。重要的是，喷嘴气流11距喷射口4非常近地包围喷射流8，从而不会有涂层材料颗粒从涂层材料流中径向向外或者向内泄漏到喷涂装置的外圆周面上。
孔14在预先规定的尺寸上，制造精度可以明显高于在环绕轴向中心轴20在圆周方向上延伸的间隙的精度。此外，这些孔中很少存在由于温度影响和例如因击中其他物体产生的冲击这种外部机械影响而造成尺寸变化的危险。
具有孔14的本体16通过一个或者多个部件44，最好是之间带有间隙的隔片，直接或者通过中间件隔定在外壳40上，从而本体16由外壳40支承。
依据本发明的一优选实施方式，具有在径向上与孔14向内相距设置的环境空气通道50，它从具有孔14的本体16后面延伸的环境空气入口位置52向处于本体16前面的空气出口位置54延伸，并且以一个或者多个缝隙或者其他开口的形式围绕涂层材料6的流动行程与该流动行程分离延伸，并因此也环绕轴向中心轴20延伸，从而环境空气56通过涂层材料喷射流8的吸入效应和/或通过喷嘴压缩气流束22和喷嘴气流11的吸入效应，可以经过环境空气通道50而从后面的空气入口位置52吸入到前面的空气出口位置54。该环境空气通道50防止涂层材料颗粒回流到喷涂装置及其包括孔14的本体16的外表面上。从而防止这个部分的污染。
在所示的实施方式中，所有孔14均通过压缩空气分配通道34与压缩空气进气开口62彼此流动连接。依据一未示出的实施方式，两组或者多组这种孔14通过该分配通道34的一段彼此流动连接，其中，这些段根据流动彼此分离，每段具有自己的压缩空气进气开口62。这样有可能按以下方式更为精确地调节每时间单位从孔14排出的压缩空气量，即从所有孔中每时间单位排出相同的压缩空气量，或者依据另一实施方式每时间单位排出确定的不同压缩空气量。
对这两个实施方式来说，分配通道34的开口横截面(或者其彼此分离的段)和孔14的开口横截面这样相互确定，使所有孔14中每时间单位能够排出相同的压缩空气量。每时间单位从孔14中排出的压缩空气量，取决于进气开口62和相关孔14之间分配通道34内的流动阻力。相同的每时间单位压缩空气量在所有孔14上可以由此达到，即或者分配通道34在下一个孔14直至最远的孔14的方向上阻力逐渐减少，或者最好孔随着与压缩空气进气开口62距离的增加逐渐扩大开口横截面。在这种情况下，距进气开口62流动行程最短的孔14开口横截面最小，距离最远的孔14开口横截面最大。然而这些措施技术上繁琐且费用高。它们在本发明中也可以使用。然而在本发明中，开口横截面按所述的方式非常小，从而即使不采用这些措施，所有孔14上也能取得同样大小的每时间单位喷嘴空气流动量。
本发明的所有实施方式适于用于各类涂层材料特别是粉末状涂层材料的喷涂装置，例如带有采用圆柱体或者漏斗状造型，带或者不带碰撞体60或者遮挡体，圆形喷嘴或者扁平喷嘴式喷射口的喷涂装置，也适用于其喷射口4具有旋转体或者由这种物体构成的喷涂装置。此外，本发明也适用于电晕-喷涂装置，其中，在至少一个高压电极23，24，25上产生电晕放电，还适用于所谓的摩擦-喷涂装置，其中，通过涂层材料通道2中喷涂材料颗粒的摩擦实现静电装载。
本发明可以使喷嘴压缩空气均匀地分布在喷射流8周围。为此仅需很小的每时间单位压缩空气量。依据本发明产生的喷嘴气流11对那种与其说射束不如说是喷雾形式的喷射流8具有稳定的效果。这种喷射流8或者喷雾对于涂料舱中的气流明显不如现有技术那样敏感。它的其他优点是，涂层粉末在所要涂层物体上的涂覆效率和涂层质量，例如涂层的均匀性得到明显提高。
这种类型的喷涂装置通常称为喷枪，无论是它们装有用于手动操作的手柄，还是它们构造为由例如机器人，升降台或者固定支架保持的直线的或者成角度的自动喷枪。

Claims (10)

1.用于涂层材料(6)，特别是涂层粉末的喷涂装置，包括：涂层材料通道(2)；喷射口(4)，其位于涂层材料通道(2)下游端，用于将涂层材料(6)喷涂到所要涂层的物体上；喷嘴排气口(10)，其用于喷嘴压缩空气，靠近喷射口(4)并围绕涂层材料(6)流动行程与流动行程分离延伸和构成，以便从压缩空气中产生包围涂层材料喷射束(8)的喷嘴气流(11)；其中，喷嘴排气口(10)由一本体(16)上的大量孔(14)构成，这些孔(14)围绕涂层材料(6)的流动行程与该流动行程分离分布设置，并向前指向涂层材料喷射束(8)，其特征在于，具有在径向上与孔(14)向内相距的环境空气通道(50)，它从位于其中构成孔(14)的本体(16)之后的环境空气入口位置(52)向位于其中构成孔(14)的本体(16)之前的空气出口位置(54)延伸，并且整体或者以多个开口的形式围绕涂层材料(6)的流动行程与该流动行程分离延伸，从而环境空气(56)通过涂层材料喷射束(8)的流动吸入效应和/或通过喷嘴气流(11)的吸入效应，经过环境空气通道(50)，从后面的空气入口位置(52)吸入到前面的空气出口位置(54)。
2.按权利要求1所述的喷涂装置，其中，本体(16)与孔(14)为整体。
3.按权利要求1或2所述的喷涂装置，其中，具有至少10个或者更多的孔(14)。
4.按前述权利要求至少之一所述的喷涂装置，其中，从涂层材料(6)的流动行程的圆周方向看，孔(14)彼此的距离(18)至少大于该圆周方向上孔(14)的开口尺寸的五倍或者更多倍，最好至少十倍。
5.按前述权利要求至少之一所述的喷涂装置，其中，每个孔(14)的开口横截面小于2.0mm2，最好小于1.0mm2或者优选小于0.5mm2或者小于0.3mm2。
6.按前述权利要求至少之一所述的喷涂装置，其中，孔(14)具有圆形横截面。
7.按前述权利要求至少之一所述的喷涂装置，其中，本体(16)为软管或者管道，其与涂层材料(6)的流动行程分离地环绕该流动行程，并且孔(14)在软管或管道的壁上构成。
8.按前述权利要求至少之一所述的喷涂装置，其中，孔(14)的排放端相对于喷射口(4)设置于上游。
9.按前述权利要求至少之一所述的喷涂装置，其中，所有孔(14)或者孔(14)的组均与具有至少一个压缩空气进气开口(62)的压缩空气分配通道(34)流动连接。
10.按权利要求9所述的喷涂装置，其中，分配通道(34)的开口横截面和孔(14)的开口横截面彼此这样确定，使所有孔(14)可以排出相同的每时间单位压缩空气量。
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