包括耐磨电极支撑件的粉末喷枪的制作方法
【专利摘要】一种喷嘴组件，设有电极、耐磨构件和柔性套管。耐磨构件支撑电极，并且耐磨构件由柔性套管支撑。为了进行使用诸如搪瓷的磨粉的涂覆操作，耐磨构件可以包括陶瓷。柔性套管可由诸如塑料的弹性材料制成，这允许柔性套管的一端接纳玻璃粉末管的端部。耐磨构件可以是陶瓷撑片形式的。电极可以安装成与由粉末管限定的粉末流动路径共线，粉末管延伸通过喷枪本体。
【专利说明】包括耐磨电极支撑件的粉末喷枪
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2012年4月12日提交的关于"搪瓷粉末喷枪"的在审美国临时专 利申请序号61/623, 219的权益，其全部内容以参考的方式完全并入本文。
【技术领域】
[0003] 本发明总体涉及用于将粉末涂料喷射到工件或物体上的材料施加设备。更具体 地，本公开涉及用于喷射搪瓷或其它磨粉涂料的材料施加设备。
【背景技术】
[0004] 材料施加设备用于将粉末涂料施加到物体、部件或其它工件或表面上。材料施加 设备在此也被称为喷枪。喷枪通常用于施加有机粉末涂料。此外，将搪瓷粉末涂料施加到 工件上是已知的。搪瓷涂料是细的玻璃粉状材料，但不像由塑料和聚合物制成的有机粉末 涂料。有机粉末的特征可以是，与搪瓷粉末相比具有更低的融化温度，并且有机粉末趋于更 轻，通常表现出冲击熔化，并且具有相当高的转移比或转移效率（转移比或转移效率指的 是在涂覆或喷涂操作期间粘附到工件的粉末涂料的百分比）。有机粉末能够具有更高的转 移比，大约从70%至80%，因为聚合物和塑料材料能接受由喷枪施加到粉末的静电电荷。 难以对搪瓷涂料施加静电电荷，从而其表现出大约20%的较低的转移比，其趋于比有机粉 末涂料更重，且由于它们包括细玻璃颗粒，所以是高度磨蚀的。
【发明内容】
[0005] 在此公开的一个实施例中，喷枪包括可以与磨粉涂料（例如搪瓷）一起使用喷嘴 组件。在更具体的实施例中，喷嘴组件包括电极，该电极设置成与喷嘴的粉末流动路径共线 (in-line)。在一个实施例中，粉末流动路径从喷嘴的入口端延伸到喷嘴的出口端，并且粉 末涂料沿着轴线进入入口端。电极可以由陶瓷构件支撑，且该陶瓷构件与所述轴线共线。在 另一实施例中，粉末流动路径沿着相同的轴线从喷枪的后端贯通延伸到喷枪的喷嘴端。
[0006] 在另一实施例中，喷嘴组件包括耐磨电极支撑构件，该耐磨电极支撑构件由柔性 (compliant)构件支撑在喷嘴中。在更具体的实施例中，柔性构件包括弹性柔性材料。在另 一实施例中，用于喷枪的喷嘴组件包括喷嘴本体、支撑电极的耐磨构件和将耐磨构件支撑 在喷嘴本体中的柔性构件。在更具体的实施例中，耐磨构件包括陶瓷材料，柔性构件包括弹 性材料，例如塑料。例如，喷嘴可以与喷枪一起使用，所述喷枪施加磨粉涂料，例如玻璃粉末 涂料。
[0007] 在此公开的另一实施例中，喷嘴组件包括喷嘴本体、电极和柔性构件或套管。在更 具体的实施例中，陶瓷构件支撑电极，使得电极末端设置在喷嘴本体内，且柔性构件支撑陶 瓷构件。
[0008] 在此公开的另一实施例中，电极组件包括：具有第一开口端和第二开口端的环形 构件或套管，该环形构件包括柔性材料，例如塑料；电极；和保持该电极的陶瓷本体。在具 体的实施例中，陶瓷构件支撑在环形构件中。在另一实施例中，第一开口端可适于密封玻璃 管的端部。
[0009] 在此公开的另一实施例中，磨损套管包括环形本体，该环形本体包括柔性材料，该 环形本体包括第一开口端和第二开口端，第一开口端适于支撑或密封玻璃管的端部，第二 开口端适于接纳电极支撑构件。
[0010] 在另一实施例中，用于喷射搪瓷粉末涂料的喷枪包括：壳体，具有粉末入口端和粉 末出口端；喷嘴组件；和玻璃粉末管，其沿着轴线从所述粉末入口端延伸到喷嘴组件。在更 具体的实施例中，喷嘴组件包括喷嘴、套管和电极支撑组件，该电极支撑组件包括设置在套 管中且与所述轴线共线的电极。在更具体的实施例中，套管包括弹性柔性材料，并且电极由 设置在套管中的陶瓷构件支撑。
[0011] 各种发明可以与用于喷射例如搪瓷粉末的磨料的喷枪一起使用。然而，在此公开 的本发明的各个方面可以替代地用于喷射有机粉末或其它非搪瓷材料。此外，本发明的各 种情况可以用于自动喷枪，或者可替代地用于手动喷枪。本发明的各种情况也可以用于具 有不同安装构造的喷枪，包括但不限于杆安装构造和管安装构造。
[0012] 对于本领域技术人员来说，本发明的这些和其它方面和优势将通过接下来的根据 附图对示例性实施例的详细说明而变得清楚和理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是为采用本发明中的一个或多个发明的杆安装构造的示例性喷枪的等距图；
[0014] 图IA是沿着纵向截面的图1的喷枪的立面图；
[0015] 图2是图IA的圈起来的区域的放大图；
[0016] 图3是在图2中示出的电极支撑组件的分解图；
[0017] 图3A是耐磨构件的顶视平面图；
[0018] 图4是图1的喷枪的前端立面图；并且 [0019] 图5是图2关于X轴线旋转90°的截面图。
【具体实施方式】
[0020] 虽然根据用于喷射搪瓷粉末涂料的喷枪来描述示例性实施例，但是本发明不限于 这样的材料，而是将发现可应用在使用可以是有机或玻璃或其它成分等粉末的其它喷涂系 统中。虽然喷枪的示例性实施例在此示例的是自动枪，且更具体地是成杆安装构造的自动 喷枪，本领域技术人员将容易理解和接受本发明也可以便利地适用于手动喷枪，并且自动 枪也可以采用包括但不限于管安装的其它安装或支撑构造。在此描述的本发明涉及位于喷 枪喷射端或出口上的相关元件，例如喷嘴、电极组件等。因此，本发明可以容易地适用于其 它喷枪构造，而不脱离本发明的教导和范围。示例性实施例利用陶瓷作为暴露到磨粉涂料 流的一些部件的耐磨材料。但是本领域技术人员容易理解，陶瓷仅是可以用于这些部件的 耐磨材料的一个示例。也可以根据需要使用其它的耐磨材料，例如，诸如PYREX?的硼硅酸 盐玻璃，以及硬化钢，诸如具有60或以上的罗氏C硬度的钢。
[0021] 虽然本发明的各个方面和特征及概念在此描述并示例为示例性实施例中实施的 各种组合，但是这些各个方面、特征和概念可以单独地或者以各种组合及其子组合地在许 多替代实施例中实现。除非在此明确排除的，否则所有的这样的组合和子组合可确定为在 本发明的范围内。进一步地，虽然在此可以描述根据本发明各方面和特征的各种替代实施 例，诸如替代的材料、结构、构造、方法、装置等，但是这样的描述不会是可用的变形实施例 的完全的或详尽的列表，它们是目前已知的或者后来发展的。本领域技术人员可以容易地 将各发明的一个或多个方面、概念或特征适用于在本发明范围内的其它实施例，即使这样 的实施例在此没有被明确地公开。此外，即使本发明的一些特征、概念或方面可以描述为优 选布置或方法，但是这样的描述不是用来暗示这样的特征是必需或必要的，除非另有明确 规定。再者，可能包括典型的或有代表性的值和范围以帮助理解本发明，然而，这些值和范 围不应理解为限制性的意思和确定为临界值或范围，除非有这样明确的规定。此外，尽管一 些特性、方面及其组合可以在此被描述或示意为具有特殊的形式、配合、功能、布置或方法， 但是，这样的描述不是用来建议这样的描述或示意的布置是必需的或必要的，除非明确规 定。本领域技术人员将容易理解，已知的或后来发展的另外的和替代的形式、功能、布置或 方法是在此描述的实施例和本发明的替代品或选择。
[0022] 通过介绍的方式，本发明提供了一系列的发明和发明构思，体现在说明书中解释 和附图中示意的示例。一个这样的构思是粉末流动路径的使用，所述粉末流动路径沿着轴 线将粉末流导引到喷嘴组件中，并且电极组件被设置成将电极末端定位在内部流动容积或 喷嘴本体路径内。在一个实施例中，该电极组件优选地与进入到喷嘴组件中的粉末流动轴 线同轴。该电极组件的同轴构造减少了磨粉涂料在喷嘴组件的内部表面上的直接冲击。该 电极组件的同轴构造促进使用由弹性柔性材料制成的柔性构件或柔性套管，以将电极组件 定位和支撑在期望位置。在此提出这一构思的另外的实施例。
[0023] 在电极组件的同轴结构的构思的其它实施例中，粉末流动路径可以可选地沿着单 一的粉末流动轴线，从喷枪本体入口端延伸到在喷枪本体的出口端的喷嘴中，其中，喷嘴具 有进入到喷嘴中的粉末流动轴线以及与该进入到喷嘴中的粉末流动轴线同轴的电极组件。 在更优选的实施例中，进入到喷嘴中的粉末流动轴线与通过喷枪本体的粉末流动轴线在同 一直线上（collinear)。通过喷枪本体和进入到喷嘴中的该相同轴线的粉末流动路径减小 了喷嘴内的死区，以促进净化和清洗喷枪的操作。在此提出了这一构思的另外的实施例。
[0024] 另一个发明构思是电极的支撑结构。在一个实施例中，耐磨电极支撑构件被设置 并支撑在柔性套管中。柔性套管对耐磨件提供缓冲支撑。在此提出这一构思的另外的实施 例。
[0025] 另一个发明构思是提供由柔性材料制成且支撑电极组件的套管。柔性材料的示例 是诸如聚氨酯的弹性材料，但许多其它的塑料和基于聚合物的弹性材料也可以用作套管的 柔性材料。柔性套管对电极组件提供缓冲保持件，并且还可以可选地提供对玻璃粉末管端 部提供柔性缓冲连接。在此提出这一构思的另外的实施例。
[0026] 另一个构思是体现在喷嘴组件，例如，该喷嘴组件包括柔性构件（诸如套管）和耐 磨电极支撑构件。喷嘴可以包括也由陶瓷或其它耐磨材料制成的喷嘴本体。在此提出这一 构思的另外的实施例。
[0027] 参考图1、图IA和图2,示意了喷枪10的实施例。喷枪10可用于将粉末涂料喷射 到物体或工件上，并且尽管可以使用许多不同的粉末材料，但是喷枪10的各种特征特别适 合于喷射磨粉，诸如搪瓷粉末。通常，喷枪10与可从俄亥俄州西湖市诺信公司得到的市售 的t:ncoreK型喷枪享有许多共同的设计方面。因此，喷枪10的许多细节以及组件的操作和 设计是众所周知的，因此不需要为了理解和实施本发明而进行描述。本发明主要涉及喷嘴 10的前端（forward end) 12,特别是喷嘴14和相关组件。市售的丨」Iieure.型喷枪最初被设 计用于喷射有机粉末涂料。因此，本领域技术人员将容易理解，在本公开的范围内，能够构 造用于喷射有机粉末的Eneore?型喷枪，并且还具有一些替代的组件，以构造喷射磨粉诸 如搪瓷粉末的喷枪。虽然这里的实施例利用大量的hncor，型喷枪的设计，但这不是必需 的，本发明可按需要使用许多其它的喷枪设计。
[0028] 喷枪10包括壳体16,壳体16可以设置为诸如通过使用螺纹连接和压力接合而保 持在一起的多个部分。因此，壳体16可以包括前枪体18,其容纳并支撑高压源，诸如倍增器 20。如众所周知地，倍增器20产生高压以将静电电荷施加到粉末涂料。壳体16还可以包 括后枪体22,后枪体22例如由诸如螺钉（未示出）的任何常规装置连接到前枪体18。壳 体16还可以包括喷嘴14和喷嘴螺帽24。喷嘴螺帽24具有到前枪体18的螺纹前端上的螺 纹连接26 (图2)，并且喷嘴螺帽24还包括前唇28,其接合喷嘴14上的法兰30。
[0029] 当喷嘴螺帽24拧紧到前枪体18上时，喷嘴14抵靠着电极组件32被拉紧（图3)。 电极组件32可以认为是前端组件34 (图1)的一部分，我们也将前端组件34称为喷枪10 的喷嘴组件34。电极组件32提供粉末流动路径P的一部分，该粉末流动路径P从喷枪10 的后端处的粉末入口端36延伸到形成在喷嘴14中的喷孔或出口 38。喷孔或出口 38可实 现为从喷嘴组件34产生期望的喷射图案的狭槽、开口或其它几何形状的形式。在示例性实 施例中，粉末流动路径P可以沿着喷枪10的纵向轴线X居中，并且是在粉末管40内的、通 过枪体18、22并进入到喷嘴组件34中的直线流动路径，但是从粉末入口端36到喷孔38的 直线粉末流动不是必需的。该流动路径P允许光滑壁组件，光滑壁组件使粉末流动路径中 的受压区最小化或能够消除该受压区，从而促进快速的颜色改变和清洗操作。电极组件32 提供粉末流动路径P的前部Pl (图2)，如下文进一步描述的。可替代地，Pl路径不需要与 在电极组件32上游的流动路径P在同一直线上。纵向轴线X可以是粉末管40的中心纵向 轴线。
[0030] 为了容纳磨粉涂料，相比构造为用于有机粉末的Eiaeore#型喷枪，喷枪1〇的实施 例在前端组件34的设计上是不同的。此外，喷枪10使用例如由PYREX?制成的玻璃粉末 管40,如在喷射例如搪瓷的磨粉涂料的技术中众所周知的。可替代地，根据需要，粉末管 40还可以包括除了玻璃以外的耐磨损材料。喷枪10的部件的其余部分可以但不是必须与 Eneoree型喷枪相同。
[0031] 隔板42通过螺钉（未示出）、压配或其它常规装置来连接到前枪体18的后端，以 覆盖前枪体18的向后开口端，从而还将倍增器20封闭。隔板42包括粉末管开口 44,其允 许将粉末管40穿过前枪体18推动到前端组件34。隔板42还提供电缆开口 46,电线48可 以穿过该开口到达倍增器20,以便将输入功率从可连接到电源（未示出）的电连接器50提 供至倍增器20。
[0032] 喷枪杆安装组件52可以安装在后枪体22上。杆安装组件52用于将喷枪10可释 放地支撑在杆或其它支撑件上，所述杆或支撑件用于定位喷枪10,以用于通常在喷涂室中 执行的涂覆操作，如众所周知的。杆安装组件52可以包括杆安装适配器54,该杆安装适配 器54连接到后枪体22。杆安装适配器54可以包括金属，并且提供倍增器20的电接地。虽 然示例性实施例示意了喷枪的杆安装构造，但是本发明也可用于管安装构造，其中与杆安 装构造相比，壳体通常较长，且喷枪安装在诸如振荡器、往复机构等的枪移动器上，如众所 周知的。
[0033] 当完全插入到喷枪10中时，玻璃粉末管40穿过杆安装适配器54中的开口 56延伸 出喷枪10的后侧。粉末供应软管连接器58可以安装在杆安装适配器54中的开口 56中。 该粉末供应软管连接器58提供孔嘴60,其接纳可连接到粉末涂料的供应源（未示出）的 粉末供应软管（未示出）。密封件62,例如普通的0型环密封件，可用于提供在玻璃粉末管 40和软管连接器58之间的密封且柔软的界面。
[0034] 参考图2、图3和图4，前端组件34提供用于支撑电极组件32和提供粉末流动路径 P的前部Pl的结构。粉末流动路径的前部Pl从粉末管40的出口端40a延伸通过喷孔38。 粉末流动路径的该前部Pl部分地由环形套管64的内部容积限定。在示例性实施例中，环 形套管64可以实现为柔性套管64形式。因为柔性套管64包括柔性弹性材料，例如塑料， 所以柔性套管64将会由于暴露到粉末涂料尤其是诸如玻璃粉末的磨粉涂料而被磨蚀和磨 损。因此，我们可以认为柔性套管是"磨损套管"或磨损部件。"磨损套管"在此则意味着 由于环形套管在涂覆操作期间暴露到磨粉，所以经过一段时间，套管64将被磨坏并需要更 换。但是如在下文中进一步的论述可知的，将从磨损套管的使用中受益，其能够有利地使用 容易更换的部件。
[0035] 电极组件32部分地包括电极66,该电极66可以由电极保持件68支撑。电极保持 件68可以固定地安装在耐磨电极支撑构件70中，使得电极放电末端66a关于通过喷嘴组 件34的粉末流设置在合适的位置上，以便将静电电荷施加到流动通过喷嘴14的粉末。电 极保持件68可以由任何合适的材料（诸如尼龙）制成。在示例性的实施例中，电极放电尖 端66a可以设置在喷嘴14的内部容积内，优选地在喷孔38附近。然而，根据具体的喷枪的 需要，电极放电尖端66a可以定位在其它位置。更优选地，电极66定位为与粉末离开粉末 管40并进入到电极组件32和喷嘴14中的粉末的粉末流动路径Pl共线。优选地，但不是 必需的，电极66居中在X轴线上，X轴线还可以是粉末管40和粉末流动路径P、Pl的中心 轴线。该共线定向可以通过使用环形套管64来实现，所述环形套管64将电极保持件68支 撑为与粉末流的方向流动路径Pl共线。这允许粉末流动路径Pl从粉末管出口端40a，沿着 单个方向轴线通过电极组件32并通过喷嘴14和喷孔38,在该示例性实施例中，所述方向轴 线优选地与粉末管40的纵向轴线X在同一直线上，粉末沿着粉末管40的纵向轴线X端对 端地流动通过喷枪10。
[0036] 具体地，参考图2、图3、图3A和图4,共线电极定向使耐磨构件70暴露到磨蚀粉末 流。在一个实施例中，耐磨件70以薄的六面板状体72的形式设置，在本领域中，薄的六面 板状体72也可称为撑片（spide r)72。在本领域中，术语撑片通常指代这样的结构，该结构 设置在管状构件中且在通过管状构件的粉末流动路径中支撑电极，但是通过利用延伸到管 状构件的围绕壁外的腿或延伸部来支撑电极保持件而表现出对粉末流的减小阻碍。撑片72 包括第一盲孔74 (图2)，第一盲孔74具有螺纹且接纳电极保持件68的螺纹部分68a。撑 片72包括两个主要侧面72a和四个次要侧面72b，其中仅两个次要侧面72c直接接触粉末。 次要侧面72b仅需要提供给撑片72足够的宽度，以容纳和固定电极保持件螺纹部分68a的 直径。主要侧面72a的尺寸设置为使得可滑动地接纳在形成在环形套管64中的相应的狭 槽75、76(图3)中。向后面向或面向上游的次要侧面72b将暴露至来自磨粉的最直接的冲 击，且因此可以具有渐缩的侧面72c以减小直接冲击磨损。通过将撑片72支撑为主要侧面 72a与大体粉末流动路径方向Pl平行，撑片72的绝大部分表面区域不会暴露成受到粉末的 直接冲击。所以我们提到"大体"粉末流动路径方向是因为，在喷嘴80和磨损套管64内， 粉末流动不是简单地沿着单个方向轴线，而是在关于轴线X为中心的大体一致的方向上通 过喷嘴组件34从入口端（124)移动到喷嘴出口孔38。如图5中最好示意的，薄的撑片72 还允许套管64内充实的空间78,以用于粉末通过环形套管64并在撑片72周围流动。
[0037] 如同喷嘴本体80,耐磨件70优选地由陶瓷材料制成，或者至少暴露到磨蚀粉末流 的表面由耐磨或陶瓷材料制成。也可以使用其它耐磨材料，但是对于喷涂搪瓷粉末的领域， 通常使用陶瓷材料。
[0038] 如上所述，环形套管或磨损套管64优选地由柔性弹性材料制成。我们通过用塑料 或其它合适的柔性且优选为弹性的材料制成柔性套管64来实现该套管。虽然磨损套管64 暴露到磨粉，但是由于多数套管壁结构82 (图3)是圆筒形的，并且与粉末流动路径Pl平 行，由此减小磨粉对柔性套管64的内表面的直接冲击。
[0039] 通过使支撑电极66的柔性套管64由弹性材料制成，我们对电极组件32在粉末流 动路径中使用较少的耐磨材料，诸如陶瓷，与塑料相比，耐磨材料是昂贵的材料。与使用围 绕电极的保护性陶瓷套管的现有技术相比，撑片72的薄板状的轮廓也使用较少的陶瓷材 料。虽然磨损套管经过一段时间可能需要更换，但是与陶瓷磨损套管相比，柔性磨损套管的 成本低，容易更换，并且提供对贵重的陶瓷电极支撑构件和玻璃粉末管的缓冲安装。
[0040] 柔性套管64的弹性材料还对陶瓷撑片72提供柔软缓冲支撑。因此，弹性套管64 能够在发生诸如跌落或敲打喷枪的碰撞时吸收振动并保护更易碎的陶瓷撑片72,或者吸收 对电极组件32的其它冲击。
[0041] 因此，通过减小在用于磨粉的喷枪中的喷嘴组件所需的陶瓷的量，由柔性材料制 成的环形套管64和由环形套管64支撑的耐磨元件70的组合在本领域提供了显著的进 步。该组合得益于优选地但可选地使用在通过环形套管64的粉末流动路径Pl中电极组件 32的共线定向，这是因为环形套管64没有暴露为与磨粉直接或面对冲击，而是暴露为与粉 末间接接触。虽然磨损套管64经过一段时间将需要更换，但是这种替换是快速且简单的。 通过简单地移除喷嘴螺母24和喷嘴本体80,操作者可直接接触能够容易移除的柔性套管 64 (如下文中所述，套管64在喷枪中由支撑套管支撑，该支撑套管也能够被移除以更容易 地接触到磨损套管64)。当套管64被更换时，撑片72也可以快速地滑出套管64。
[0042] 参考图2和图3,前枪体18的向前远端部18a包括前凹部或容座84。电极支撑组 件85包括具有第一端部86a的电极支撑套管86,该第一端部86a配合到前枪体18的前凹 部84中，使得径向肩部88邻接前枪体18的远端18a。柔性套管64设置在电极支撑套管 86内侧。电极支撑套管86包括内部止动肩部92,其邻接柔性套管64的外部径向肩部94， 从而在电极支撑套管86内侧轴向地定位套管64。如上所述地，耐磨撑片72经由上下狭槽 75、76设置在柔性套管64内侧。撑片72插入到柔性套管64中，直到渐缩的次要侧面72c 底触在柔性套管64内侧的互补轮廓的肩部96上。电极支撑套管86包括第二端部86b，其 配合到喷嘴本体80的扩孔80a中，使得电极支撑套管86的远端86b邻接由扩孔80a形成 的内肩部90。电极支撑套管86可以设有对准键槽98,其接纳设置在柔性套管64上的键突 片100。这确保柔性套管64以正确的定向插入到电极支撑套管86中，使得能够电连接到电 极66,如将在下文中描述。
[0043] 可以选择电极支撑套管86的长度和撑片72的长度，使得当喷嘴螺母24诸如通过 螺纹连接部26紧固到前枪体18上时，喷嘴体80的内肩部90邻接电极支撑套管86的远端 86b。这导致喷嘴螺母24抵着前枪体18的前端部18a压缩地加载喷嘴本体80和电极支撑 套管86。这将包括电极组件32的喷嘴组件34牢固地连结到前枪体18。
[0044] 因此，前端或喷嘴组件34包括电极支撑组件85和喷嘴本体80,并且由喷嘴螺母 24固定到喷枪本体18。这些与玻璃粉末管40 -起都是基础部件，它们用于代替iincoa/ 型有机粉末喷枪构造的与喷嘴和电极相关的部件。电极组件32包括柔性套管64、电极66 和撑片72。电极支撑组件85包括电极支撑套管86、柔性套管64、撑片72和电极66。我们 认为，这些组件中的每一个单独地和结合地在本领域都是有创造性的进步。从这些组件的 角度来看，电极66是基础元件，虽然可以存在如下所述的用于支撑电极和用于将电极连接 到电源的额外元件。
[0045] 电极66定位在喷嘴组件34中，使得优选地电极放电末端66a设置在喷嘴14的喷 孔38附近。电能从倍增器20供应到电极66。在电极放电末端66a相对的一端处，电极66 可以包括线圈端102。电极支撑套管86可以包括环形的导电电极环106。倍增器输出接触 针108接触导电电极环106。导电电极环106接触限流电阻器110的第一引线110a，该限 流电阻器110被支撑在电极支撑套管86的第一孔112中。电阻110具有第二引线110b，该 第二引线I IOb接触电极接触弹簧114。电极66保持在电极保持件68中，电极保持件68具 有由与具有螺纹的第一盲孔74的螺纹连接或其它合适的机械连接技术。电极接触弹簧114 设置在第二盲孔116中，该第二盲孔116延伸通过撑片72的一部分，并且与第一盲孔74交 叉。这允许电极线圈端102与电极接触弹簧114形成电接触。以该方式，来自倍增器20的 电能经由倍增器输出针108、导电电极环106、电阻器110、电极接触弹簧114和电极线圈端 102传导到电极尖端66a，以在粉末涂料流动通过喷嘴14并流出喷孔38时对粉末涂料进行 静电充电。
[0046] 电极支撑套管86包括第二孔118,该第二孔118与第一孔112的减小直径部交叉。 电极接触弹簧114通过撑片72中的第二盲孔116并且通过柔性套管64中的孔120向上延 伸。孔120与电极支撑套管86中的第二孔118对准，使得电极接触弹簧114通过孔120延 伸到第二孔118中。电阻器110的第二引线IlOb延伸到第二孔118中，以便与电极接触弹 簧114形成接触。
[0047] 在电极组件32到喷嘴组件34中的示例性方法中。在安装电极组件32之前，将导 电电极环106、电阻器110和电极支撑套管86安装在喷枪的前端处。接下来，将撑片72挤 压到柔性套管64中，直到渐缩的后端72c座置在互补肩部96中，这使第二盲孔116与柔性 套管64中的孔120对准。弹簧114被向下插入到第二盲孔116中，直到其触底。分离地， 电极66安装在电极保持件68中。在其松驰状态下，电极接触弹簧114向上延伸到第二盲 孔116和孔120外。弹簧114能够被轴向地压缩，直到上端114a至少与柔性套管64的上 表面（如图2中所示）齐平。柔性套管64被插入到电极支撑套管86中（利用键槽98与 键突片100的对准），使得孔120最初被电极支撑套管86的内壁阻挡，并且电极接触弹簧 114被截留在第二盲孔116中。当柔性套管64已经被完全插入到电极支撑套管86中，使得 柔性套管64的外部径向肩部94邻接电极支撑套管86的内部止动肩部92时，孔120与电 极支撑套管86的第二孔118对准，并且电极接触弹簧114轴向地松驰，以便向上弹到第二 孔118中，以与先前安装的电阻器110的第二引线IlOb形成接触。
[0048] 柔性套管64还可以包括向后的圆筒形开口端122,该圆筒形开口端122紧贴地且 柔性地配合在玻璃粉末管40的输出端40a上。玻璃粉末管40能够插入穿过后枪体22,并 且被推动穿过前枪体18,直到其座置在柔性套管64的开口端122中。柔性套管64可以设 置有内部肩部124,当完全插入时玻璃管端40a座靠在该内部肩部上。该肩部124可以被认 为是粉末离开玻璃粉末管40时的喷嘴组件34的入口端。优选地，但不是必需地，柔性套管 64是弹性柔性的，以与玻璃粉末管40形成密封界面。
[0049] 应该注意，示例性实施例的具体细节不是实现本发明的排他的或必需的方式。根 据具体应用的需要，部件可以以替代的形式、配合和功能来实现。作为示例，撑片72和电极 保持件68可以制成为单一结构，以将电极66支撑在磨损套管64中。可以使用许多不同的 电布置来将来自倍增器20的电能耦合到电极66。并且可以使用替代的结构来将前端组件 34的部件保持在一起以及与前枪体18保持在一起。因此，示例性实施例不被理解为限于在 此示意和描述的具体结构和布置。
[0050] 如上所述，柔性套管64优选地包括弹性材料，诸如塑料。塑料材料可以是任何合 适的聚合物，例如聚氨酯。对于许多应用所期望的是，柔性套管塑料材料具有是弹性的，使 得柔性套管64可以用来与玻璃粉末管40和喷嘴本体80形成可选的密封界面的特征。然 而，许多替代技术可用于提供这些密封界面，使得柔性套管64不是必须需要对所有应用都 是弹性柔性的。独立地，同样优选但不是必需的，磨损套管是弹性的，以便对撑片72提供缓 冲支撑，无论磨损套管64是否用于密封界面。
[0051] 弹性意味着塑料材料具有足够的弹性以允许柔性套管64是柔性的或顺从玻璃粉 末管40。例如，在图2的实施例中，柔性套管64内端122能够伸展以允许玻璃粉末管端40a 插入并形成密封界面。由于经过一段时间磨损套管64要被更换，所以在该界面上是否发生 一定程度的塑性变形不是主要关心的。但是，套管64的柔性特性允许与玻璃粉末管端40a 的密封界面，而不需使用诸如0形环的额外密封件。可替代地，即使没有将玻璃粉末管端 40a插入磨损套管64中的一部分，也可以对磨损套管64使用较少的弹性塑料材料，同时用 替代方法来密封与玻璃粉末管端40a的界面。
[0052] 对柔性套管64使用塑料材料，优选地使用弹性柔性材料，允许套管64向前的开口 端64a和喷嘴本体内部肩部90之间的面密封型密封界面。套管64的长度可以选择为使得 当套管64完全插入到电极支撑套管86中时，一小部分，可能是几微米，延伸到电极支撑套 管86的第二端部86b外侧。当喷嘴螺母24紧固到前枪体18时，内部肩部90轴向地压靠 在套管64的开口端64a上，以形成密封界面。可替代地，如本领域所公知地，也可以使用其 它密封布置来形成密封界面。因此，套管64的柔性特性可以可选地用于各种目的，单独地 或以各种组合，包括但不限于形成与玻璃粉末管40的密封界面，形成与喷嘴体80的密封界 面，以及对耐磨件70提供缓冲支撑。
[0053] 已经参考示例性实施例描述了本发明。当阅读并理解了本说明书和附图之后，本 领域技术人员将想到其它的改型或变型。本发明旨在包括所有的这些改型和变型，它们都 在所附权利要求及其等同物的范围内。
【权利要求】
1. 一种用于粉末涂料的喷枪，包括： 壳体，所述壳体包括喷嘴，所述喷嘴包括粉末入口和粉末出口，其中，在涂覆操作期间， 粉末涂料沿着轴线通过所述粉末入口进入所述喷嘴， 电极，所述电极设置在所述壳体内， 耐磨构件，所述耐磨构件支撑所述电极， 柔性套管，所述柔性套管与所述轴线共线地支撑所述耐磨构件。
2. 根据权利要求1所述的喷枪，其中，所述喷嘴包括陶瓷。
3. 根据权利要求1所述的喷枪，其中，所述耐磨构件包括陶瓷。
4. 根据权利要求1所述的喷枪，包括玻璃管，所述玻璃管具有出口端，通过所述出口 端，粉末涂料通过所述粉末入口流动到所述喷嘴中。
5. 根据权利要求4所述的喷枪，其中，所述柔性套管包括塑料，并且所述柔性套管设置 在所述玻璃管的出口端和所述粉末出口之间，所述耐磨构件包括陶瓷并且被设置在所述柔 性套管内。
6. 根据权利要求5所述的喷枪，其中，所述柔性套管包括柔性材料，并且所述柔性套管 包括密封所述玻璃管的出口端的第一开口端。
7. 根据权利要求6所述的喷枪，其中，所述柔性套管包括第二开口端，所述第二开口端 形成作用在所述喷嘴的表面上的密封件。
8. 根据权利要求4所述的喷枪，其中，所述玻璃管、所述柔性套管和所述喷嘴沿着所述 轴线限定粉末流动路径，且所述电极与所述轴线共线地设置。
9. 根据权利要求1所述的喷枪，包括玻璃管，并且所述柔性套管设置在所述玻璃管和 所述喷嘴之间，其中，所述玻璃管、所述柔性套管和所述喷嘴沿着所述轴线限定粉末流动路 径，且所述电极被支撑为与所述轴线共线。
10. -种喷嘴组件，包括： 喷嘴本体、电极和柔性套管， 陶瓷构件，所述陶瓷构件支撑所述电极，使得电极末端设置在所述喷嘴本体内， 所述柔性套管支撑所述陶瓷构件。
11. 根据权利要求10所述的喷嘴组件，其中，所述柔性套管包括适于密封玻璃管的端 部的第一开口端。
12. 根据权利要求11所述的喷嘴组件，其中，所述柔性套管包括第二开口端，所述第二 开口端形成作用在所述喷嘴本体的表面上的密封件。
13. 根据权利要求10所述的喷嘴组件，其中，所述喷嘴本体包括陶瓷。
14. 根据权利要求10所述的喷嘴组件，其中，所述柔性套管包括塑料。
15. 根据权利要求10所述的喷嘴组件，其中，所述柔性套管包括聚氨酯。
16. -种用于喷枪的电极组件，包括： 环形套管，所述环形套管包括第一开口端和第二开口端，所述环形套管包括柔性材料， 电极， 陶瓷构件，所述陶瓷构件支撑所述电极，所述陶瓷构件被支撑在所述环形套管中。
17. 根据权利要求16所述的电极组件，包括玻璃管，所述第一开口端适于与所述玻璃 管的端部形成密封。
18. 根据权利要求16所述的电极组件，包括玻璃管，所述第一开口端与所述玻璃管的 端部流体连通。
19. 用于在喷枪中支撑电极的套管，所述喷枪用于喷射搪瓷涂料，所述套管包括： 环形本体，所述环形本体包括弹性材料， 所述环形本体包括第一开口端和第二开口端， 所述第一开口端适于密封玻璃管的端部， 所述第二开口端适于接纳耐磨构件。
20. 根据权利要求19所述的套管，其中，所述环形本体是弹性柔性的。
21. -种用于喷射搪瓷粉末涂料的喷枪，包括： 壳体，所述壳体包括粉末入口端和粉末出口端， 喷嘴组件， 玻璃粉末管，所述玻璃粉末管沿着轴线从所述粉末入口端延伸到所述喷嘴组件， 所述喷嘴组件包括喷嘴、柔性套管和电极支撑组件，所述电极支撑组件包括设置在所 述柔性套管中并与所述轴线共线的电极。
22. 根据权利要求21所述的喷枪，其中，所述柔性套管包括弹性柔性材料。
23. 根据权利要求22所述的喷枪，其中，所述柔性套管包括第一开口端和第二开口端， 所述第一开口端支撑所述玻璃粉末管的出口端，所述第二开口端与所述喷嘴流体连通。
24. 根据权利要求22所述的喷枪，其中，所述电极支撑组件包括支撑所述电极的陶瓷 构件，所述陶瓷构件设置在所述柔性套管中。
25. -种喷嘴组件，包括： 喷嘴本体、电极和柔性套管， 耐磨构件，所述耐磨构件支撑所述电极，使得电极末端设置在所述喷嘴本体内， 所述柔性套管支撑所述耐磨构件。
26. 根据权利要求25所述的喷嘴组件，其中，所述柔性套管包括弹性材料。
【文档编号】B05B5/03GK104245147SQ201380019734
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2012年4月12日
【发明者】布赖恩·D·马瑟, 达莱·R·尤恩 申请人:诺信公司