CN85109160A - 带有能将容器的终端上的涂覆化合物沉积减至最小的空气导向的喷涂罩壳 - Google Patents

Abstract

一种用于对玻璃容器作均匀的保护层涂覆的喷涂罩壳，两侧壁上有用于供应涂覆化合物的槽和用以接收槽里流出物的接收器，涂覆物从喂入点进入罩壳，第一风机输送掺有涂覆化合物的气流到该槽，传送器输送要涂覆的玻璃容器纵向通过喷涂罩壳和槽，在槽上面有许多开口供应无涂覆物的气流通过容器的终端，在容器的一边上的开口与另一边上的开口互相错开，从那里喷出的包层间的横向界限是错开又重合的，第二风机供应无涂覆物的空气到这开口。

Description

本发明总的涉及到向空的玻璃容器上涂覆保护层的喷涂层罩壳，更为具体地涉及一种气流导向，该导向引导无气化物的空气越过容器的终端以减少涂层化合物积累在它上面。

在空的玻璃容器外面涂上保护层的需要早已为人们所认识，这类涂层包括有锡、钛、或其他可热分解金属化合物、或金属有机化合物。这样能保护玻璃容器避免表面损伤，例如擦伤和刻痕，这类损伤会造成玻璃容器强度的损失。当大规模生产容器时，容器沿着高速运输线互相靠得很近地迅速运动，接着又灌进会在容器内产生气体压力的充有碳酸气的饮料、啤酒、酒、食品和该类物质，对玻璃容器更需具有高的拉抗强度。

通常该类保护层的施加，是在玻璃容器刚从玻璃器皿成形机器里出来呈现热态并已全部成型的条件下进行的，也就是说在该系统的“热端”，容器被传送器从形成机里输送出来，玻璃容器表面的温度超过400℃，所以当热可分解的金属无机化合物或金属有机化合物被施加上去后，该化合物就直接分解沉积在上面，然后被转化为金属氧化物保护层。

对热的玻璃容器施加保护层的一个众所周知的和广泛使用的技术是当容器在传送器上输送时对容器相对的两侧进行喷射，容器成单列，通过两列纵向间隔地。相对布置的喷头，每一喷头覆盖大约180度瓶的周围，因此至少需要二个喷射站来对整个瓶涂覆。接收器位于传送器的对面并对准喷头。带有涂覆化合物的压缩空气转输到那里在有效的压力下从每一个喷头喷射出来，接收器通常维持在一低的压力，该净压力差增加了涂覆化合物的速度和效率。这类性质的涂覆系统已经公开在专利号3，516，811的美国专利里（1980年6月23日授于G、L、盖贾德等人），和专利号为3，684，469的美国专利（1872年8月14日授于W、C高爱脱欧等人）

盖贾德等人曾指出放在传送器上通过开边涂覆设备的玻璃容器的终端上的金属氧化物保护层的沉积是不合乎需要的。为控制金属氧化物沉积的位置以及沉积的均匀性，盖贾德等人依靠喷头产生一（理论上的）层流横向地通过传送器的宽度，如该专利的图4所示。

然而，上述的涂覆系统是一种“开边”式的，因而玻璃容器生产工厂里的环境条件会对它产生不利的影响，环境条件的基本含意是指迅速流动的气流，空气的湿度，可能产生的有毒和/或腐蚀性气体以及从喷头散布出来的污染物。空气流会在喷头旁造成扰动条件而造成保护层的喷涂过度或不均匀，以及造成一些涂覆层积累在瓶的终端。迅速流动的气流会扰乱在“开边”系统里理论上可能的层流流型，这样，均匀和稳定地喷涂一样厚度的涂覆层的能力严重地下降。为补偿空气流的影响，上述系统采用比在静止条件更高的压力操作以及采用更大的涂覆化合物流量。大气里的湿度这一不利因素会使一些化合物变得不能胜任它预定的目的而造成水介损耗。在工作场所有毒气逸入大气的可能性构成了对职业健康的公害，会违反联邦、州和地方的法令。同时毒气也严重地腐蚀和损害玻璃厂的各种设施，例如风机、排气系统、传送器、甚至屋顶而导致工厂维修费用的增加。更进一步说，这种“开边”式系统的效率是低的，因为许多较为昂贵的涂覆化合物被浪费了。

第二种用于喷涂保护到热的玻璃容器上去的众所周知的广泛使用的技术，是采用一种金属结构的喷涂罩壳，里面装有喷头和与其相联系的接收装置，喷涂罩壳避免了上述的开式喷射系统所带来的许多弊病。例如，罩壳将那些被喷涂的玻璃容器从环境条件里隔离开，同时提供了一个受控制的增强涂覆操作的气氛。该罩壳包括一排气系统，该系统捕获了大部分带有没有粘附在容器上的化合物的空气，这样就减轻了该系统的排放问题，也将涂覆化合物危害建筑物构件的可能性减至最小。同时，这种罩壳能有效地提高系统的涂覆效率，伴随带来费用的节省。

这种典型的喷涂罩壳被公开在专利号为3，819，404的美国专利里，1974年6月25日授于爱迪生B·斯高尔和约翰圣丁.考路斯基;专利号为3，933，457的美国专利，1976年1月20日授于爱迪生B·斯高尔，和专利号为4，389，234的美国专利，1983年6月21日授于乔奇H·林达，（本发明的共同发明人）。当这两个较早的专利满意地运行应用时，林达的一个更新专利叙述了一个设计更为先进的喷涂罩壳，在这个国家和一些外国的玻璃行业里它已得到广泛的承认。代表了当代的喷涂罩壳的优秀标准。

林达公开了一个喷射涂罩壳包括有一条能让容器通过的巷道，和一为接纳不同尺寸的容器而能垂直地调整的平顶，至少有两条喷射槽位于每一侧壁上，以及至少两个接受器或吸槽与它对准。在每一侧壁上的喷射槽和吸槽被安排成各自互相面对。该涂覆化合物至少通过一个喂入点输入，固定在壁上的风机产生的高速气流带着涂覆化合物进入壳的内部，导流板设置在高速空气的流通道里以使从喷射槽喷出的气流被较好地限定和能较好地完成它们预定的功能。

林达喷涂罩壳的一种特殊形式，有两个或更多的由合适选择的风机、喷气槽和接受器所限定的循环环流，涂覆化合物被喂入进最里面的环流（即所引用的林达专利的图8里的环流A），因环流离开很近而在环流之间建立起涡流，该涡流反向引导被气流传送的涂覆化合物到中间的环流（即是图8所示的环流B）然后再到最外的环流（即是图8所示的环流C）。最外的环流涂覆化合物浓度将是最低的，因而使较少的化合物流失到排气系统里去。

因在喷涂罩壳里应用了循环环流，已得到了更为均匀的涂覆层和时间更为持久的涂覆操作的稳定性。而使林达专利里叙述的喷涂罩壳得到很大的商业上的成功，这种罩壳在美国国内及国外的无数玻璃制造厂里运行得非常成功。

无论怎样，当“热端”涂覆应用到玻璃容器上去时，必需避免在容器的上部包括通常称之为容器终端的区域像颈和螺纹处沉积超过厚度的金属氧化物涂层。在终端上覆盖了涂层会妨碍灌装后的容器应用螺纹塞头、盖、冠帽等。此外，在终端的金属氧化物涂覆层会同不同金属的塞头、盖、冠帽和该类物品互相作用而产生难看的腐蚀问题或导致打开盖所需的力矩增加。这种腐蚀问题以及造成的可见瑕庇在镀过层的玻璃容器用于装啤酒、酒、软饮料和食品时尤为严重，甚至导致用户不愿购买这类商品，和产生污染。

更进一步地说，撇开盖的有关问题，有时容器内部面上不能有涂覆层，这在医学和药品应用方面尤为严格，因此就需要一种涂覆系统，它能保证避免涂覆化合物与瓶终端接触，这种要求，通常一般类型的涂覆系统是无法达到的，因为只涂覆容器的主体而不涂覆容器的终端是十分困难的，所以在终端上的涂覆层的厚度为主体的三分之一通常是可接受的。

上述的林达专利依靠掺入涂覆化合物的高速气流通过喷涂腔的宽度对那里通过的玻璃容器喷涂。如林达专利的图6和7所示，带有特殊的形状孔和水平地伸展肋的导流板产生一大体上均匀的气流通过喷涂腔的全高度。虽然这类罩壳的工作在各项功能方面比已有技术的罩壳优越得多，但是通过罩壳的容器的终端上还会沉积涂覆化合物。因此，这类罩壳仅适宜于涂覆对终端保护没有要求的容器。

至少另一个已知的喷涂罩壳已认识到如果不能防止被喷涂的容器的终端上涂覆化合物的沉积，也要将它减至最小的需要性，但是它还没有实现这一目的。虽然另外一些喷涂罩壳甚至还未接近林达喷涂罩壳的各项功能标志，下面也对它们进行讨论以展现关于本发明领域的已有技术的完整性。

另一已知的喷涂罩壳公开在专利号为28，076的再版专利里，1974年7月16日授于B·O.·奥格斯森和R·S·苏斯威克。奥格斯森等人的专利（该专利已转让给纽约州、纽约市的一家有限公司，玻璃容器制造研究所）的图2显示了一个喷涂罩壳，在两边壁上的每一个腔使用了水平隔板，将每一喷涂腔划分为尺寸大致相等的上部腔和下部腔，一股掺有涂覆化合物的气流，从下部腔的喷槽或喷咀里喷射出去涂覆经过那里的玻璃瓶体;同时还带有没有用完化合物的气体通过进入限定在罩壳对面壁上的下部腔继续进行循环。

一股分开的、性质不同的、不含有涂覆化合物的蒸气的新鲜空气，通过边壁上的上部腔吹出，再通过对面壁上的上部腔排出，气流单向地通过罩壳的顶，两股气流以同样的方向和高速度通过喷涂罩壳的横向宽度，上层的新鲜空气气流用于避免下面气流中的涂覆化合物接触终端。但是在玻璃制造厂的恶劣的操作环境里，该两股气流在一定程度上会混合在一起，已经证实不可能持久地保持涂覆化合物不接触终端。实际试验发现使用这类罩壳在终端上的涂覆层的厚度大约为12CTU（涂覆层厚度单位）。1CTU是Bnt    Ier，pa美国玻璃研究所的一种众知的测量单位，这相当于在终端上的厚度大约为在容器主体上的涂层厚度的30%。即使上部无气化物气流采用更高的流速也不能持久地保持涂覆化合物不沉积在容器的终端。这种流速的增加会导致使用的新鲜空气的流量增加，造成使用的涂覆化合物超出常规。此外，在容器的传送方向上仅有一段罩壳长度提供有保护终端的新鲜空气流，进一步增加了涂覆化合物沉积在容器终端的量。

除了上述的奥格斯森等人和林达专利里所显示的喷涂罩壳外，林达的受让人已企图用一第一风机迫使一股无气化物的气流横向越过喷涂腔的宽度，同时一第二风机迫使一股无气化物的气流通过腔顶上的孔吹向下。这种喷涂罩壳无论怎样说还未构成不利于现申请的已有技术，仅是在完全地显示为了解决容器终端上的涂层问题已经企图做些什么增加了内容。这种喷涂罩壳，其腔的顶像一倒置U形以允许瓶颈通过那里，在这种罩壳里，两股气流互相混合而造成涂覆化合物的沉积速率明显的下降。同时也发现，使用这种罩壳，终端上涂层具有的厚度总的为容器主体上涂层厚度的三分之一，而这种涂层是不需要的。之所以会这样，是因为终端空气与涂层空气互相混合，因此涂覆化合物被喷射到容器的终端上去了。更进一步地说，由于喷涂空气被新鲜空气所稀释，为在容器的主体上仍维持得到需要的涂覆层厚度，涂覆化合物的消耗就要增加约20%。

上述的喷涂罩壳，更为具体的说是林达喷涂罩壳，在大多数工作条件下具有优良的性能，但是还不能实现所需要的将喷涂的容器的终端上的涂覆化合物的沉积减至最小的目的，即使这种沉积是不能完全避免的。这一目标如果被达到的话，将不会增加每一容器所用的化合物而将在终端上的涂覆量减至最小。更进一步地说，每一容器的终端上没有涂覆化合物，当容器使用盖时，就能避免难看的腐蚀问题，同时又能保持容器的强度不降低。当然，若不用过多的风机迫使气流通过喷涂腔而能实现这一目的，就能制造出一种比较便宜又容易操作的喷涂罩壳。

现进一步叙述本发明的目的和概要。

我们已对已知的喷涂罩壳的缺陷有一清楚的了解。现作出的发明展现了一能有效地把无气化物终端气流同掺入有涂覆化合物的气流分离的简单的气流导向装置，该终端气流由相对少体积的无气化物的空气构成，而掺入有涂覆化合物的空气流由相对大量体积的高速空气所构成。该空气流导向装置与喷涂罩壳的边壁一起配合工作而达到使该终端气流进入腔空间的上部，同时和掺入有涂覆化合物的气流分开，气流导向的外形减小了涂覆罩壳的上端的横向尺寸而达到终端气流将在容器的终端上的涂覆化合物的沉积减至最小的目的。由上述因素作用而实现的喷涂罩壳，其中两股气流被有效地分离开，气流的互相混杂被减少了，同时喷涂罩壳运行效率更高了，每只容器的涂覆成本更低了。

终端气流被许多气流导向或通道直接引到容器的终端，该终端气流导向是操作地与涂覆气体喷射槽有关，配置在它上部之间分隔开2-8cm一段距离。该涂覆气体喷射槽直接导向掺入有涂覆化合物的高速气流对着容器的体。该气流导向装置也操作地与喷涂罩壳的排气部分有关。

对本发明来说这点是重要的，即除了终端气流导向和喷涂气流导向分开外，该终端气流以特殊的形状吹越过容器的终端。更为具体地说，这点是重要的，即在喷涂罩壳两边上的终端气流是连续间断地提供的，也就是说在一个边上的终端气流在容器的移动方向上是同另一边上的终端气流错开的。这样，因为从终端空气喷口出来的空气呈现辐射角度，终端气流就组成一有横向界限的包层，一个边上带有横向界限的包层与喷涂罩壳的另一边上二个横向错开的又相邻的包层的横向界限实质相重合。

这样的结果是，从一边吹出的两股终端气流之间的静态区被从另一边逆向吹出的终端气流中的一股的流动空气所充满，而在逆向的终端气流之间没有干扰。这就意味着在包层的横向界限处的终端空气流的互相混合仅是与另一些结束端的气流相混合，而没有涂覆空气流可以达到的静态区。这样每一终端气流仅在罩壳下部同涂覆气流相接触，也就是在终端气流幕的下部，涂覆空气与终端空气的互相混合就被减至最小，同时终端空气接触容器的终端从而有效的防止涂覆化合物的沉积。使涂覆化合物的消耗量也不显著的增加。

在终端空气幕下部的任何涂覆空气和终端空气的互相混合进一步减少的原因是为这样一个事实，即终端气流和涂覆气流被分开一段2-8厘米的距离，而使终端气流幕的下界限进一步被分开。

本发明的喷涂罩壳，与它的气流导向，达到了已有的喷涂罩壳没有实现的经济的操作，在已有的喷涂罩壳里，不需要的和不想要的在终端上的涂覆会达到涂覆化合物总耗损的15-20%。显然总的有效涂覆的增加会使材料节省，尤其在高速、大量生产的玻璃涂覆操作时。

更进一步地说，该气流导向包括一带有分开的悬挂边壁的顶，和一台阶形的终止在内顶壁内的下边，内顶壁降低了喷涂罩壳的高度，同时这台阶形的下边减小了它的宽度。这些因素使罩壳更为有效。

气流导向对于喷涂罩壳的边壁可垂直地调整，这样不同高度的容器能有效地被涂覆同时积累到容器终端的涂覆化合物被减至最少。该气流导向也可以组成不同的宽度以固定在喷涂罩壳的边壁之间，这样有助于对不同宽度的容器有效地喷涂操作。

该气流导向不仅限制了涂覆化合物沉积在被涂覆的容器的终端，而且导向也预防在容器内积累任意涂覆层，这种能力当制造用于医药目的和必须达到严格规定的卫生标准的容器时尤其有意义。

最后，该气流导向的功能与现有的喷射罩壳是一致的，也是与利用循环环流来增强功能的喷射罩壳相容的。

很多其他的操作优点都可归功于这种带有独特形状能实现各别气流线型的本发明的喷涂罩壳，根据附图的随后解释和叙述，该领域的熟练技工会对它熟悉而成为显而易见。

现对图面进行简要的叙述：

图1是第一个常规的喷涂罩壳的透视图。

图2是图1所示的喷涂罩壳的垂直剖视图。这一剖视图是沿着图1所示的线2-2剖切并从指示的方向来看。

图3是建立在图1所示的喷涂罩壳里的循环气流路线的示意图。

图4是第二种常规的喷涂罩壳的示意图。

图5是对图1所示的喷涂罩壳提出的一种变换形式的示意图。

图6是根据本发明的原则应用了气流导向结构的喷涂罩壳的分开的透视图。

图7是图6所示的喷涂罩壳边壁的不完全的水平剖视图，这一剖视图沿着线7-7和如指示方向。

图8是图6所示喷涂罩壳的垂直剖视图。

图9是一局部的气流导向的透视图，这一视图被放大了。

图10是在图6-9所示的喷涂罩壳里建立的终端气流路线的示意图。

图11是被建立的通过图6-10所示的喷涂罩壳的高速气流（掺有涂覆化合物）路线的示意图。

图12是图6-11所示的气流导向的第一变换形式的示意图。

图13是图6-11所示的气流导向的第二变换形式的示意图。

图14是图6-11所示的气流导向的第三变换形式的示意图。

现结合附图详细说明本发明的实施例。

图1-3图解地表示了喷涂罩壳的基本型式，这些罩壳的细节已在专利号为4，389，234的美国专利里公开了，该专利是在1983年6月21日授于乔奇H·林达，后又转让给新泽西，伍德伯里奇的Mand    T化学有限公司，一个直接应用的受让者。对这种喷涂罩壳简要叙述如下：

序号10用了来指示整个罩壳，被喷涂的玻璃容器12被传送器14传送通过罩壳的内部，罩壳10包括隔开的边壁16、18，和一向上敞开的矩形顶20横向伸展越过产品，在顶上形成有槽22，吊环24位于每一边壁的顶端，紧固件26伸展通过吊环24同时进入槽，这样顶20就可以相对于边壁垂直地调整，而使罩壳能适应不同高度的玻璃容器。

边壁16被垂直伸展的内部隔板（未显示）分隔成6个分别的腔，边壁18也被同样的方式分隔，风机28、30和32固定再边壁16上，风机34，36和38固定在对面的边壁上。

在边壁16上组成的喷气槽40和42相应地喷射从风机28和32来的高速气流。在边壁16上组成的喷气槽44喷射高速气流，与此同时管道46、48引导高速气流在转回喷气槽44前流过中心管线上的喂入点50，用于涂覆到玻璃容器上的涂覆化合物在喂入点50被引进罩壳。

在边壁18上组成的喷气槽54和56相应地喷射从风机34和38来的高速气流，在边壁18上组成的喷气槽58喷射从风机36来的高速气流，与此同时导管60、62引导高速气流在转回喷气槽58前通过在中心管线52上的喂入点50。排气部件64位于喷涂罩壳的入口旁，另一排气部件66位于喷涂罩壳出口旁。

如图3所指示那样，一接受槽组成在对着每一喷气槽的边壁上。例如接受槽68组成在对着喷气槽42的边壁18的内表面，接受槽70组成在对着喷气槽54的边壁16的内表面。接受槽68让越过喷涂罩壳宽度的高速气流流入风机34的吸入边，与此同时接受槽70允许越过喷涂罩壳的高速气流流入风机32的吸入边。适当地布置喷气槽和接受槽，在喷涂罩壳内组成了三个分离的循环环路或气流通道，用于高速气流（掺入有涂覆化合物的）从那里通过。这些环路在图3里分别指示为环路A、B和C。环路A是最里面的循环环路，环路B是中间的循环环路，环路C是最外面的循环环路。涂覆化合物在喂入点50引入环路A，同时涡流带涂覆化合物到环路B和C，同时浓度也降低了。通过喷涂罩壳的玻璃容器12，被对向的掺有涂覆化合物的高速气流重复喷涂。循环环路大大增强了喷涂罩壳10的功能，同时也有效地降低了涂覆化合物的消耗。

图2显示了喷涂罩壳的边壁16、18被分隔为分开的腔，腔72和74是这些腔的代表，喷气槽42位于腔72的内表面，接受槽68位于腔74的内表面。从风机32来的高速气通过管道72的导引进入到腔72，在通过物品的宽度后进入腔74，该高速气流又被吸入风机34的吸入边。

导流板78位于腔72里，这样高速气必须先流过那里然后通过喷气槽42，在导流板的后壁上有一些通孔80，这些孔与水平伸展的肋82一起分割空气流成一些垂直的间隔的层流。掺有涂覆化合物的层流，有效地对通过那里的玻璃容器涂覆。而导流板可被结构成引导层流基本上对着被喷涂容器的体，（如图2所示的气流箭头），一定百分比的涂覆不可避免地积累在玻璃容器的终端，这些积累浪费又费钱的，还可能如上述讨论那样有损于涂覆玻璃容器的物理外观。因此，这些罩壳仅适于喷涂对终端保护无要求的涂覆容器。

图1-3描绘的喷涂罩壳公开在专利号为4，389，234的美国专利里。图4示意地代表了一种已知的喷涂罩壳，它公开在号为28076的美国再版专利里，1974年7月16日授于B·O奥格斯森等人。从字面上看转让纽约州，纽约市一家公司玻璃容器制造研究所。当在随后的段落里对奥格斯脱森等人喷涂罩壳进行简要的叙述时，也可从已提到的再版专利里找到全面的叙述。

图4图解地表示了第二种被充分了解的喷涂罩壳，总体用序号110来指示，用于在玻璃生产线的“热端”喷涂玻璃容器。容器112当其温度在400℃或更高时成单列被传送器114输送通过罩壳里组成的巷道。涂覆化合物在喂入点116被引入到罩壳，该涂覆化合物在管道118里与第一风机120来的压缩空气混合，该掺入的涂覆化合物通过许多槽122或喷嘴喷出，对着通过那里的容器的一侧。接收槽124对准槽122，捕获没有粘在容器上未用过的涂覆化合物，该涂覆化合物被循环通过喂入点116到槽112用于喷涂通过那里的下一个容器。喷气槽122和接收槽124从底垂直伸展到喷涂罩壳110的顶125。

水平隔板126分隔喷涂罩壳110的进入边成上部进入腔128和下部腔130，同样，水平隔板132分隔喷涂罩壳的出口边成上部出口腔134和下部出口腔136，气流通道用于下部掺入涂覆化合物的循环气流通过腔130和136。

一第二、单一的通过气流的通道被限制在隔板126和132的上面，这一气流通道划定了新鲜的、无气化物的空气罩壳110的横向宽度的方向。一只第二风机138吸进新鲜空气同时，通过位于隔板126上面的槽122从腔128里喷射出新鲜空气。该空气通过容器112的终端，同时被捕获进在隔板132上的对准的接收槽124，流进腔134。该压缩空气再通过腔134然后通过排气道144排入大气。带有涂覆化合物的循环气流如方向性箭头所指示;单一通过的气流同样如方向性箭头所指示。

实际的试验发现用这种罩壳在终端上的涂覆层厚度大约为12CTU（涂覆厚度单位），CTU是一众所周知的Butler，Pa美国玻璃研究所规定的对涂覆层厚度的测量。这相当于在终端上的厚度大约为容器主体涂覆层的厚度的25-30%。即使上层无气化物空气流采用更高的流速也不可能持久地保持涂覆化合物不沉积到容器的结束端。这种流速的增加会使使用的新鲜空气量增加，导致涂覆化合物的过量使用。此外，在容器的前进方向仅有部分罩壳长度提供有保护终端的新鲜空气流，也使涂覆化合物沉积在容器终端的量进一步增加。

林达的共同受让者已企图用一第一风机迫使涂覆化合物的气流横向通过喷涂腔的宽度，和一第二风机强迫一股无气化物的气流向下通过腔顶上的孔（如图5示意地表示），喷涂罩壳总体用序号210来指示。这种喷涂罩壳，还没有构成反对本申请的已有技术，仅是对解决在容器的终端上的涂覆问题企图做些什么总的形势增加了一些内容。如所显示那样，具有400℃或更高温度的容器212成单列被传送器214运输通过在罩壳210内组成的巷道，在喂入点216将涂覆化合物引进罩壳，该涂覆化合物在管道218里与从风机来的压缩空气混合，掺入的涂覆化合物通过位于罩壳一侧壁上的进口腔222，再通过垂直布置的槽224对着通过那里的容器喷射出去。一些涂覆化合物粘在容器上而没有使用过的化合物通过对准的接收槽226流入出口腔228。然后涂覆化合物通过管线218循环用于随后的容器的喷涂。当需要时，通过喂入点216加入新的涂覆化合物以维持涂覆过程的效率。该涂覆化合物的流通路线用方向性箭头指示。

将沉积在瓶的终端的涂覆化合物减至最小的一个努力是，将一倒置的U形插入物230置于罩壳210内顶下面。在该插入物的壁上限定有孔234，以及一个第二风机236强迫终端空气通过该孔，用于对着地导向终端气流的流通道用在喷涂罩壳210上端方向箭头所假定。

无论怎样，已经发现结束端气流总会与掺入有涂覆化合物的主气流互相混合并将它稀释。这种互相结合混合和稀释的主气流造成涂覆沉积速率的下降，为补偿这一下降，在实际操作的情况下，必须增加一定量的比较昂贵的涂覆化合物。

已发现，使用这类罩壳，在结束端涂覆层的厚度总的为容器主体上的涂覆层的厚度的三分之一，而这种涂覆层是不需要的。这是因为终端的空气与涂覆空气相混合，因此涂覆化合物被喷涂到容器的终端上去了。更进一步地说，由于终端的空气稀释了涂覆空气，要在容器的主体上维持需要的涂覆层厚度涂覆化合物的消耗会增加了20%之多。

现对照附图6-8进行说明，图显示一个应用了按照本发明的原则来构造的气流导向312的喷涂罩壳310。喷涂罩壳310在结构细节上和操作特点上是和以上简要叙述过的喷涂罩壳10相似，也和在专利号为4，389，234的美国专利仔细的叙述相似。但是喷涂罩壳10的向上敞开的矩形的顶20已被特殊的气流导向312所替代，这样带来了很多附加的好处。通过以后的叙述将会清楚表示出来。以下的讨论将会明确，即本发明并不局限于这一特殊的空气流导向，它的叙述仅为更好地说明本发明，虽然它几乎还没有被广泛地使用到任意上述的已有技术（和其他）喷涂罩壳上。

传送器314纵向地移动玻璃容器316向前通过罩壳的内部，罩壳310包括分开的边壁318、320和横向地伸展在它们之间的气流导向312，槽322组成在导向312的对边，吊环324位于每一边壁的上端，紧固件326伸展通过吊环324进入槽，而使导向能相对于边壁垂直地调整，这样就允许罩壳适应不同高度的玻璃容器。

从图7中可看到边壁318被垂直伸展的内部隔板壁328分隔成6个各别的腔。三个风机（在图6和7中未显示）被固定在边壁318上，第一风机的进口或低压边连接到边壁318里的第二腔上的孔330上，第二风机的进口连接到在边壁318里的第四腔的孔332上，第三风机的进口连接到在边壁318里的第六腔上的孔334上。如图7中所示，孔330、332和334与接受槽336、338和340相对应地对准，该第一、第三和第四腔接受通过从进口342、344、346来的另外的风机的高速气流同时喷射这些气流通过喷涂罩壳的宽度，排气口348位于喷涂罩壳310的进入口旁边，第二排气口350位于喷涂罩壳出口旁边。

边壁320被分隔成六个各别的形状一样的腔，三只风机（也未显示）固定在边壁320上，高速气流通过进口352、354和356被输入在边壁320上的第二、第四和第六腔，通过喷涂罩壳310不同的气流运动路线用方向箭头指示，也就是把风机和有关的管道省略以提高留下的部件的清晰度。

图8是一通过喷涂罩壳310的垂直剖面图，显示了一个有代表性的腔，例如在边壁318里的第一腔，固定在边壁318上的三个风机之一的一个驱动电动机358在罩壳的一边可见，同时固定在边壁320上的三个风机之一的另一个驱动电动机360在罩壳的对边可见。高速空气通过进口342进入腔，在通过喷气槽364进入喷涂罩壳310内部之前通过导流板362向下流动，在导流板上的孔366的进口大于它的进口，肋368与孔一起作用来增强高速气流的层流特性，通过喷涂罩壳后的层流进入限定在边壁320里的第一腔371入口处的接受槽369，化合物在喂入点（未显示）被引进气流，空气导向312的边壁遮盖了喷气槽364的上端，堵塞了高速气流从那里通过的通路。

气流导向312装在边壁318、320之间，完整了喷涂罩壳310，导向能垂直地调整，这样能对不同高度的玻璃容器进行喷涂。气流导向也能成不同的宽度，这样喷涂罩壳的横向尺寸也能调整以适应更大或更小宽度的容器。

如图8所示，气流导向312包括一水平的顶370，第一垂挂边壁372和第二垂挂边壁374。一水平的台阶边壁372向里伸展，一垂直的竖板378从那里向上对着更大的台阶380伸展，第二竖板382从台阶380向上伸展，一内顶壁384朝着垂挂边壁374伸展通过喷涂罩壳的中间。

一水平台阶386从边壁374向里伸展，和一垂直的竖板388从那里向上对着更大的台阶390伸展，另一竖板392在台阶390上向上伸展，顶壁384封闭分开的竖板382和392。在导向312下面的台阶减少了罩壳顶端的横断宽度。

风机394被固定在气流导向的顶面上的固定座396上，风机394供应的终端空气通过孔398到限定在气流导向内部的压力通风系统400。

掺有涂覆化合物的高速气流从喷气槽364到接受槽369，如图8所示用方向箭头所指示。导流板362增强了气流的层流特点，同时改善了喷涂到玻璃容器316体上去的涂覆层的均匀性和再现性，该气流导向312输进了非常小的、低速的终端空气到喷涂罩壳310的上端，这种终端空气由风机394供应的。气流导向下面的形状减小了，通过那里的玻璃容器终端附近的喷涂罩壳内部的横向尺寸，其结果是虽然风机394供应的无气化合物终端气体的供应量减小了，而且比流出喷气槽364的气流速度更低，但是这种终端的空气还是将不需要的在玻璃容器颈和螺纹上的涂覆化合物的沉积和/或积累减至最少，同时这种终端气流不干扰喷涂在每一容器体上的涂覆层。该终端空气流像一有效的内部气流屏障那样起作用，把无气化物的终端空气和掺入有涂覆化合物的高速气流的互相混合减至最小，如前愿望现已作了详细地叙述。这种终端气流和高速气流的流线谱如图8的方向箭头向指示，这两种分开的气流在通过接收槽369进入腔371后就混合在一起，同时通过适当的管道再循环用于涂覆另外的容器316。

更为具体地，图9是气流导向312的局部透视图，这一视图采用了放大的形式以能更好地叙述导向312的局部结构特征。风机394鼓进一股不带任何涂覆化合物的终端气流，进入限定在导向312内的腔400，该气流按给定路线通过U形通道404后通过容器316的颈上端的螺纹，通过通道404的无气化物的气流，最好和流过容器316体的高速气流的流向相同，虽然这流向也可以是互相相对的。

图10图解地显示了被限定在竖板382、392上的许多通道404，但是这种通道的每一条是相互错开的，下面将作更具体地解释。此外这点是重要的，即通道404基本沿着罩壳的全部长度分布，每一通道404最好布置在限定在罩壳310边壁318、320上的喷气槽上方，和通道404导向终端气流的流向最好和吸气槽导向掺入有涂覆化合物的高速气流的流向一致。例如每一条通道404可以有一大约0-5厘米（最好2-4厘米）的宽度（沿容器的运动方向）和大约0.5-2厘米的一个高度。

对本发明说来这点是重要的，即通道404同喷涂空气槽364分开，因此终端气流以特殊的形状吹过容器的终端。更为具体地说，这点是重要的，即从喷涂罩壳两边的通道404里喷出的终端气流以交替的顺序被提供，如图10所示那样，在一边上的终端喷气口沿容器的运动方向同在另一边上的终端喷气口互相错开，这样从终端喷气口出来的空气构成一辐射的角度，这种终端气流组成一有横向界限的包层，在一侧边上的一个包层的横向界限与喷涂罩壳的另一侧边上二个横向错开又相邻的包层的横向界限重合，为避免空气流的扰动，喷口的角度最好为约20度，也就是说该包层的角度大约为40度。

这样就形成从一侧边吹出的两股终端气流之间的静态区被从另一侧边逆向吹出的终端气流中的一股的流动气体所充满，而且在逆向的终端气流之间没有干扰，这就意味着在包层横向界限处的终端气流的互相混合仅是与另一些终端气流的混合，因为没有涂覆空气流可到达的静态区域。这样，每一终端气流仅在罩壳下部同涂覆气流相接触，也就是在终端气流幕的下部相接触，这样涂覆空气与终端空气的互相混合被减至最小，同时终端空气也包围着容器的终端而有效地防止涂覆化合物的沉积。此外，涂覆化合物的消耗量也无显著的增加。

为了进一步将任何终端空气和涂覆空气的混合减至最小，通道404被安置在喷射掺有涂覆化合物高速气流的喷气槽364上端的上方并与之分开，这种垂直分开的布置改善了终端气流的功能以及进一步降低和/或减小在容器316的颈和螺纹上的不需要的涂覆化合物的积累。更为具体地说，通道404位于涂覆空气到罩壳去的进口涂覆气流槽364的上方约2-8厘米，这种分开能被边壁372、374和竖板378、388调节，该竖板有大约2-8厘米高度可用来作为阻塞涂覆气流的罩壳。

为了进一步减少终端空气和涂覆空气之间的混合，该罩壳向里位移成台阶376、380、386、390和竖板378、382、388、392，在竖板382、392上提供有通道404，如图示的那样。这样，终端空气在它到达容器之前要比涂覆空气少通过一段距离。因此涂覆空气污染终端的空气的可能性就减少了。这点应注意到，总的来说容器的终端的直径大约小于容器的主体4-7厘米，因此，该罩壳壁可以如前述的台阶和竖板形式向里位移大约2-3.5厘米一段距离，也就是大约直径之差的一半，而不会干扰容器通过罩壳的通道。将通常工厂操作时遇到的各种的不对准性考虑到是很重要的。

图11图解地显示了一种形式，掺有涂覆化合物的高速气流可以喷涂到通过喷涂罩壳310的容器316上，风机408、410、412和414由在对着的边壁318、320上的对准的喷气槽和接收槽互相连接而限定了一内部的高速循环环流A和一外部的低速循环环流B。涂覆化合物被加进环流A以后逐渐被涡流相互混合的气流和类似物带入环流B。在专利号为4389234的美国专利里已对循环流进行了本质的细节的讨论，但这方面并未成为本发明的一部分。应注意到这点，即在相对的边壁上的喷气槽最好与通道404位置上相一致。

图12图解地显示了一个喷涂罩壳410，它包括边壁411、413和应用了一气流导向412的第一变换实施例。终端空气风机414位于导向412的顶上，风机输出的气流进入到限定在导向412顶和内顶壁之间的腔416里，该无气化物的新鲜空气流过导向板418然后通过位于罩壳一个边壁上的开口420进入罩壳410的顶端。该终端气流有效地约束了掺有涂覆化合物的高速气流使其吹向容器的体，这样涂覆化合物不会沉积在玻璃容器422的终端。容器422成单列被传送器424向前运输通过喷涂罩壳410，在喷涂罩壳里建立的流线谱如图12所示的方向箭头指示。开口420如图10的通道404以同样的连续间隔组成以及以同样的方式同涂覆空气槽垂直地分开。

图13图解地描绘了一喷涂罩壳510，它包括边壁511、513和应用了一气流导向512的第二变换的实施例。一结束端空气风机514位于导向512的上方，风机输出的气流进入到限定在导向512顶和内顶壁之间的腔516内，无气化物的气流进入限定在导流板520的顶端和导向512下部面之间的开口518，该导流板520的形状做成能减小腔顶端的喷涂罩壳的横向尺寸，终端气流约束掺有涂覆化合物的高速气流只流向容器522的体，传送器524运输成单列的容器522通过喷涂罩壳。在喷涂罩壳510内建立起来的流线谱如图13中的方向箭头所指示，开口520，如图10的通道404以同样的连续间隔所组成以及以同样的方式同涂覆空气槽垂直地分开。

图14图解地描绘了一喷涂罩壳610，它包括边壁611、613和应用了一气流导向612第三变换的实施例，一终端空气风机614位于导向612的顶上，风机输出的气流进入到限定在导向612顶和内顶壁之间的腔616，无气化物的新鲜空气流进入限定在导流板620的顶端和导向612下部面之间的开口618，该导流板620的形状做成能减少腔顶端的喷涂罩壳的横向尺寸，小导流板622限定了一空气幕位于开口618的垂直下方，终端空气通过开口618和导流板622相应地垂直流过容器的螺纹和颈，同时限定了掺入有涂覆化合物的高速气流使其通过容器624的体。容器624成单列被传送器626运输通过喷涂罩壳，在喷涂罩壳里建立起的流线谱如图14所示方向箭头所指示。同样开口620如图10的通道404以同样的连续间隔所组成和以同样的方式同涂覆空气槽垂直地分开。

应该注意到在图6-14所描绘的气流导向中该无气化物的终端空气进入到涂覆腔的上端处仅离内顶壁的水平面下很小一段距离，在该领域的实际使用已说明终端空气的进入，不管是通过通道、导流板、空气幕、槽或其他的开口，应该置于低于内顶壁约0-1厘米以得到最好的效果。

在使用本发明的系统时，经验表明当在主体的涂覆层的厚度为约35CTU时，在终端的涂覆层厚度约为0-3    CTU（涂覆层的厚度单位CYU是Butler，Pa美国玻璃研究所制订的通用的测量涂覆层厚度的单位，这一测量是在终端空气流速为2米/秒时，在通道404里测量的。更一步地说，在这些试验中，检测不到因终端空气对将涂覆空气稀释而影响喷涂的化学损耗，这样就严格地缩小了终端的涂覆层的厚度，该厚度象已有技术一样，是主体的三分之一，更进一步地说，同样达到这样的效果而风机394供应的终端空气的流速仅是0.36米/分。在罩壳的每一边壁上有7个通道404，每一通道高1厘米、宽2.5厘米，离开顶0.8厘米。该罩壳的长度是80厘米以及容器和顶之间的净空间高为0.5厘米。

已经详细地叙述了一个用于喷涂罩壳310的较佳的气流导向312的实施例，和对作为其变换形式的气流导向410、510和610也作了一般的叙述。该独特的气流导向能被应用到不同结构的喷涂罩壳上。可以用于采用循环环流的或单一流通道的罩壳。显而易见，在气流导向的形状、槽的位置、通道和开口等方面，一些熟练的技工可将会作出一些改变形式，因此附加的权利要求书不应该严格地限于它们的文字本身的意思，而是应该根据对现有的喷涂罩壳作出的这一有意义技术改进的广度和深度来更宽地解释。

Claims (18)

1、一种用于向有一主体和一终端的玻璃容器上涂均匀的保护层的喷涂罩壳，所述的喷涂罩壳包括：

a)一对分开的边壁；

b)在至少一个边壁上限定有至少一个涂层喷气形成装置其伸展的高度不大于所述的玻璃容器主体，以便向所述的容器的主体供应涂层化合物

c)在至少一个边壁上限定有至少一个接受器，每一接受器位于一边壁上以及实际上与对面的边壁上的相应的涂层喷气形成装置对准用于接收从那里来的喷出物；

d)至少有一个用于输入涂层化合物到所述的喷涂罩壳去的喂入点；

e)第一风机装置用于供给掺有涂层化合物的空气给所述的涂层喷气形成装置，在那里所述的容器的主体被所述的涂层化合物所涂覆；

f)传送需涂覆的玻璃容器的装置纵向地通过所述的喷涂罩壳，通过所述的至少一个涂层喷气形成装置；

g)许多终端气流喷气形成装置位于所述的涂层喷气组成装置上面一个高度当所述的容器通过所述的喷涂罩壳时用于供应无涂层物的空气通过所述的容器的终端；

h)第二风机装置用于供应所述的无涂层物的空气给所述的终端空气喷气形成装置。

其特征在于：

i)所述的终端气流喷气形成装置位于所述容器的相对两侧，在所述的容器的一侧的终端气流喷气形成装置，沿所述的罩壳的纵向方向相对在于容器另一侧的终端气流喷气形成装置是错开的，以及

j)每一所述的终端气流喷气形成装置提供一所述的无涂覆物气的包层通过所述容器的终端，这样在所述的容器一边的每一终端气流喷气形成装置的包层的横向界限与在所述的容器的另一边的错开的横向相邻的终端气流喷气形成装置的包层的横向界限，实际上互相重合。

2、如权利要求1所限定的喷涂罩壳，进一步的特征在于每一个所述的终端气流喷气形成装置包括一开口，该开口具有一实际上矩形的形状这样每一包层的横向界限实际上是垂直的。

3、如权利要求1所限定的喷涂罩壳，进一步的特征在于一气流导向固定在所述的壁之间和它们的上端邻接，所述的气流导向包括一水平的顶，第一和第二垂挂的侧壁，一台阶形的下面，它接在位于所述的顶下面的和置于中间的内顶壁上，一限定在所述的顶、垂挂的边壁、台阶形的下面和顶壁之间的腔;以及在那里所述的终端气流喷气形成装置被组成在所述的台阶形的下面上。

4、如权利要求3所限定的喷涂罩壳，进一步的特征在于所述的终端气流喷气形成装置被置于离所述的气流导向的所述的内顶壁大约0-1厘米的一段距离。

5、如权利要求1所限定的喷涂罩壳，进一步的特征在于所述的终端气流喷气形成装置是向里对着所述容器与相应的所述的涂层喷气形成装置布置的。

6、如权利要求1所限定的喷涂罩壳，其中有许多涂层喷气形成装置，所述的终端气流喷气形成装置是垂直对准所述的涂层气流喷气形成装置与之排成一列布置，这样所述的终端气流喷气形成装置出来的无涂覆物空气的气流和从所述的涂层喷气形成装置出来的高速气流是同一方向。

7、如权利要求1所限定的喷涂罩壳，其进一步的特征在于所述的终端气流喷气形成装置同所述的涂层喷气形成装置垂直地分开一段至少2厘米的距离。

8、如权利要求7所限定的喷涂罩壳，进一步的特征在于所述的终端气流喷气形成装置同所述的涂层喷气形成装置垂直分开一段大约2-8厘米的距离。

9、如权利要求1所限定的喷涂罩壳，进一步的特征在于有许多终端气流喷气形成装置在所述的罩壳的每一侧。

10、一种用于涂覆均匀的保护涂层到具有一个主体和一终端的玻璃容器上去的方法，所述的方法包括的步骤有：

a）纵向地输送需涂覆的玻璃容器通过一喷涂罩壳;

b）当容器在所述的喷涂罩壳的侧壁之间被输送时，至少有一个限定在所述的喷涂罩壳的一侧壁上的和伸展的高度不大于所述的玻璃容器主体的涂层喷气形成装置对所述的容器的主体供应涂层化合物。

c）由至少一个限定在至少一个侧壁上的接收器接收所述的玻璃容器已被涂覆后还含有所述的涂层材料的残余输出物，每一接收器位于一侧壁上对着和实质上与相应的涂层喷气形成装置对准用以接收从那里来的输出物。

d）通过至少一个喂入点输入涂层化合物进入所述的喷涂罩壳;

e）由第一风机装置输入掺有涂层化合物的空气进入所述的涂层喷气形成装置，在那里所述的容器的主体被所述的涂层化合物所涂覆;

f）当容器被输送通过的喷涂罩壳时由许多位置高于所述的涂层喷气形成装置的终端气流喷气形成装置供应无涂层物空气通过所述容器的终端。

g）由第二风机装置供应所述的无涂层物的空气到所述的终端气流喷气形成装置;

步骤的特征在于：

h）安排所述的终端气流喷气形成装置在所述的容器的对侧，这样在所述容器的一侧的终端气流喷气形成装置沿所述的罩壳的纵向方向相对于容器的另一侧上的终端气流喷射形成装置是错开的;

i）所述的供应无涂层物的气流的步骤包括一供应所述的无涂层物气流的包层通过所述容器的终端的步骤，这样在所述容器一侧的每一终端气流喷气形成装置的包层的横向界限实际上是与在所述的容器另一侧上的错开的和横向相邻的终端气流喷气形成装置的包层的界限互相重合。

11、如权利要求10所限定的方法，进一步的特征在于所述的供应包层的步骤包括用组成每一所述终端气流喷气形成装置带有实际上矩形形状开口，以形成所述的包层的所述的横向界限成实际上垂直的步骤。

12、如权利要求10所限定的方法，其中一气流导向被固定在接在位于所述的顶下面的和置于中间的内顶壁上，一限定在所述的顶、垂挂的侧壁、台阶形的下面和顶壁之间的腔;以及所述的终端气流喷气形成装置被组成在所述的台阶形的下面里;其进一步的特征在于所述的供应无涂层物气流的步骤包括提供所述的无涂层物气流到所述的容器的终端要在一个离开所述的气流导向的所述的内顶壁大约0-1厘米一段距离的位置的步骤。

13、如权利要求10所限定的方向，进一步的特征在于所述的供应无涂层物气流的步骤包括供应所述的无涂层物的气流到所述的喷涂罩壳的位置，安排在一个相对供应所述掺有涂层化合物的气流到所述的容器的位置更朝着所述容器的步骤。

14、如权利要求10所限定的方法，进一步包括供应所述的无涂层物的气流与掺有所述的涂层物的高速气流垂直地排成一行以及同一方向的步骤。

15、如权利要求10所限定的方向，进一步的特征在于所述的供应无涂层物的气流的步骤包括通过所述的终端气流喷气形成装置供应的所述无涂层物的气流与从所述的涂层喷气形成装置供应来的掺有涂层化合物的气流至少有2厘米的垂直分开的步骤。

16、如权利要求15所限定的方法，进一步的特征在于所述的垂直的分开的范围在大约2-8厘米。

17、一种用于向有主体和结束端组成的玻璃容器的喷保护层的喷涂罩壳，所述的喷涂罩壳包括：

a）一让热的玻璃容器通过的孔道，

b）一装置用于当所述的容器在所述的孔道里时使能涂层化合物与所述容器外表面接触，以在所述的外表面上组成一层金属氧化物涂层，

c）许多结束端空气喷气形成装置在所述容器的结束端的两侧边当容器被输送通过所述的喷涂罩壳时用来供应无涂层物的空气越过所述容器的结束端。

d）用于供应所述的无涂层物空气到所述的结束端喷气组成装置的装置。

其特征在于：

e）在所述的容器一侧的结束端空气喷气组成装置相对于在容器的另一侧的结束端空气喷气组成装置在所述的罩壳的纵向方向互相错开。

f）每一所述结束端空气喷气组成装置供应一所述的无涂层物空气包层越过所述容器的结束端，这样在所述的容器一侧的每一个结束端空气喷气组成装置的包层横向边界与在所述容器另一侧叉开的又横向相邻的空气喷气组成装置的包层的横向边界实际上互相重合。

18、一种向由主体和结束端组成的玻璃容器施加保护涂覆层的方法，所述的方法包括有下列步骤：

a）将欲涂覆的玻璃容器纵向地输送通过一喷涂罩壳，

b）当容器在所述喷涂罩壳的侧壁间输送时向所述容器的主体施加涂层化合物;

c）至少通过一个喂入点导入涂层化合物至所述的喷涂罩壳，

d）引进载带气与它携带的涂层化合物到所述的罩壳;

e）当容器被输送通过所述的喷涂罩壳时供应无涂层物的空气越过所述的容器的结束端。

f）供应所述的无涂层物空气到所述的结束端空气喷气装置，

其特征在于：

g）当容器被输送通过所述的喷涂罩壳时，布置在所述容器结束端两侧的许多结束端空气喷气组成装置供应无涂层物空气越过所述容器的结束端，在所述容器一侧的结束端空气喷气组成装置相对于容器的另一侧的结束端空气喷气组成装置在所述罩壳的纵向方向上是错开的。

h）所述的供应无涂层物空气的步骤包括，在所述容器的一侧的结束端空气喷气组成装置的包层的横向界限与在容器的另一侧叉开的又横向相邻的结束端空气喷气组成装置的包层的横向界限实际上重合的情况下供应所述的涂层物空气包层越过所述容器结束端的步骤。

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