用于静电喷枪的喷嘴梢组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及用于喷涂诸如喷漆、密封剂、涂料、搪瓷、粘合剂、粉末等的流体的涂覆器。更具体地，本发明涉及静电喷枪。
【背景技术】
[0002]在静电喷涂系统中，静电场被产生于喷枪和待被喷涂的目标或物体之间附近。被喷涂的颗粒传播通过该电场，并且各个颗粒在通过该静电场时带有电荷。带电颗粒因此被吸引到待被喷涂的物体。通过此过程，可以将更高比例的被喷涂颗粒引导到待被喷涂的实际物体，因此与传统的方法相比喷涂的效率被极大地提高。静电喷枪对于施加非导电液体和粉末而言是尤其有用的，虽然它们可以与喷涂导电液体一起使用。
[0003]在典型的静电喷涂系统中，电离电极被放置在喷枪喷口附近，待被喷涂的物体被保持为地电势，并且静电场产生在电离电极和物体之间。电极和地面之间的距离可以约为
0.5米或以下；因此施加到喷枪电极上的电压必须有必要非常高从而产生强度足够的静电场以创建大量的离子/颗粒相互作用从而在涂料颗粒和目标之间产生足够大的引力。通常将约20000-100000伏(20-100kV)的静电电压施加到喷枪电极以在喷涂操作中达到适当程度的效率。约50微安的电离电流典型地流自喷枪电极。
[0004]静电喷枪可以是手持喷枪或者由远程控制连接件操作的自动喷枪。可以使用不同的主要雾化力，诸如受压空气、液压力或者离心力，来雾化被喷涂流体。可以以各种方式产生用于静电电压的电力。在很多系统中，外部电源被连接到静电喷枪。然而，在其他设计中，位于静电喷枪中的交流发电机可以产生电力。例如，美国专利N0.4，554，622,4, 462，061、4，290，091,4, 377，838,4, 491，276以及7，226，004描述了具有空气动力涡轮机的静电喷枪，该涡轮机驱动交流发电机，该交流发电机继而提供电压倍增器以提供充电电压。
【发明内容】
[0005]一种静电喷枪，其包括枪筒，被固定到枪筒的枪把以及被固定到枪筒的喷嘴梢组件。喷嘴梢组件包括梢部组件表面、设置在梢部组件表面处的梢部、从所述梢部组件表面垂直地延伸的电极、以及从所述梢部组件表面垂直地延伸并且绕所述电极设置成圆柱状的防护塔。
【附图说明】
[0006]图1是静电喷涂系统的示意图，其示出了被连接到流体供给源并且将流体排出到目标的静电喷枪。
[0007]图2是图1的静电喷枪的立体图，其示出了被连接到把手主体和喷嘴梢组件的枪筒。
[0008]图3是图2的静电喷枪的分解图，其示出了被构造为位于枪筒中的交流电动机和电源。
[0009]图4是图2的喷嘴梢组件的立体图，其示出了防护塔和流体口。
[0010]图5是图4的喷嘴梢组件的分解视图。
[0011]图6是图5的喷嘴梢组件的正面图，其示出了防护凸缘和防护塔相对于流体口的角度位置。
【具体实施方式】
[0012]在本发明的实施例中，静电喷枪包括具有凸出的梢部的喷嘴梢组件、单一的非对称放置的电极以及围绕电极的除了远端之外的所有部分的防护塔。本公开的图1-3描述了可以使用喷嘴梢组件的静电喷枪。图4A-5B描述了喷嘴梢组件的各个方面、实施例和优点。
[0013]图1是静电喷涂系统10的示意图，其示出了被连接到流体供给源14并且将流体排出到目标16的静电喷枪12。泵18被连接到流体供给源14并且经由软管20向喷枪12提供加压流体。喷枪12还经由软管20被连接到加压空气源(未示出)。目标16诸如通过悬挂在支架24上而被接地。参考流体喷涂系统描述了静电喷涂系统10，但是，诸如粉末等的其他涂层材料也可被用于本发明。虽然参考空气辅助系统详细地描述了图1至3，但是本发明还可以与空气喷涂系统一起使用。
[0014]操作员26将喷枪12定位成靠近目标16，大致0.5米或以下。在致动喷枪12上的触发器的情况下，加压空气被施加到喷枪12中的涡轮机，该涡轮机驱动交流发电机以产生电能。电能被供给到靠近喷枪12的喷嘴梢的电极。因此，电场EF产生于电极和目标16之间。静电喷涂系统10在多个点处被接地。例如，接地线28和/或导电空气软管22可以使得喷枪12接地。其他的接地线和导电材料可以被用在整个静电喷涂系统10以提供接地。同时，触发器的致动允许来自于泵18的加压流体穿过喷嘴梢，由此流体的被雾化颗粒在电场EF中带电。该带电颗粒因此被吸引到被接地的目标16。目标16经由支架24被悬挂，并且带电流体颗粒包围目标16，由此显著地降低过度喷涂。
[0015]图2是图1的静电喷枪12的立体图，其示出了被连接到把手主体32和喷嘴梢组件34的枪筒30。把手主体32的把手36被连接到空气入口 38，空气出口 40和流体入口42。把手主体32的壳体44被连接到枪筒30。空气控制器46被连接到壳体44中的开关阀(参见图3中的气针66)并且控制从空气入口 38到喷枪12的部件的压缩空气的流量。空气调节器47A和47B控制从上述的开关阀到喷嘴梢组件34的空气流量。触发器48被连接到枪筒30中的流体阀(参见图3中的流体针74)并且被构造为控制从流体入口 42经由流体管50穿过喷嘴梢组件34的加压流体的流量。空气控制器46控制到交流发电机的空气的流量。空气然后在出口 40处逸出到喷枪12外。
[0016]触发器48的致动同时允许压缩空气和加压流体到喷嘴梢组件34。一些压缩空气被用于影响来自于喷嘴梢组件34的流体流量，并且因此在口 52A和52B处或者在其他口处逸出到喷枪12之外。在空气喷涂系统中，一些压缩空气还被用于随着流体逸出喷口而直接雾化流体。在空气喷涂系统和空气辅助系统二者中，一些压缩空气还被用于使得向电极54提供电力的交流发电机旋转并且在出口 40处离开喷枪12。交流发电机和相关的用于电极54的电源在图3中被示出。
[0017]图3是图2的静电喷枪12的分解图，其示出了被构造为位于把手主体32和枪筒30中的交流发电机56和电源58。交流发电机56经由带状电缆60被连接到电源58。交流发电机56连接到电源58并且当被组装时交流发电机56安装到壳体44中并且电源58安装到枪筒30中。由交流发电机56产生的电能被传送到电源58。在空气辅助系统中，包括弹簧62和导电环64的电路将电荷从电源58传送到喷嘴梢组件34中的电极54。空气喷涂系统可以具有将交流发电机连接到电极的其他电路。
[0018]气针66和密封件68包括用于控制通过喷枪12的压缩空气的开关阀。空气控制阀46包括延伸通过壳体44到触发器48的气针66，该触发器48可以被致动以移动密封件68并且控制从空气入口 38进入并且通过把手主体32中的通道的压缩空气的流量。弹簧70将密封件68和触发器48偏置到闭合位置，同时旋钮72可以被调节以操控阀46。在密封件68被打开的情况下，来自于入口 38的空气穿过把手主体32中的通道以流到交流发电机56或喷嘴梢组件34。
[0019]流体针74包括用于控制穿过喷枪12的加压流体的流体阀的一部分。触发器48的致动也直接移动流体针74，该流体针74经由盖76连接到触发器48。弹簧78被定位在盖76和触发器48之间以将针74偏置到闭合位置。针74延伸穿过枪筒30以到喷嘴梢组件34。
[0020]喷嘴梢组件34包括安装壳体80、垫圈81、梢部82、气盖84和保持环86。在空气辅助系统中，流体针74接合安装壳体80以控制从流体管50到喷嘴梢组件34的加压流体的流量。垫圈81密封在安装壳体80和梢部82之间。梢部82包括从安装壳体80排放加压流体的喷口 87。电极54从气盖84延伸。在空气辅助系统中，高压流体被进送通过喷口87，电极54偏离该喷口 87。通过使得高压流体穿过小口产生雾化。在空气喷涂系统中，电极从喷口延伸，从而电极和喷口是同轴的。低压流体通过大喷口，并且通过撞击来自气盖84的气流而被雾化。在各个系统中，气盖84包括口，诸如口 52A和52B(图2)，该口接收加压空气以基于调节器47A和47B的设置而雾化和构形来自梢部82的流体流。在其他实施例中，枪12可以在不带有口 52A和52B的情况下操作，或者可以在只带有口 52A和52B中的一个的情况下操作。
[0021]交流发电机56在压缩空气的力下的操作向电源58提供电能，该电源58继而向电极54施加电压。电极54产生电场EF (图1)，该电场EF向源自于梢部82的雾化流体提供电荷。由电场EF产生的电晕效应将带电的流体颗粒运送到待被涂覆有流体的目标。保持环86保持与枪筒30装配的气盖84和梢部82，同时安装壳体80被旋拧到枪筒30中。
[0022]图4是喷嘴梢组件34的立体图，其示出了口 52A (包括气路94A-94F)和口 52B (包括气路96A-96C以及96D-96F，未示出)，电极54，梢部82 (具有流体口 87)，气盖84(包括基部88和防护部90)。基部88和防护部90 —起限定梢部组件表面98，该梢部组件表面98是围绕梢部82的大致平坦的表面。防护部90还包括防护凸缘100A和100B以及防护塔102。
[0023]图5是喷嘴梢组件34的分解图，其示出了电极54、喷嘴梢82 (具有流体口 87)，基部88 (具有包括气路94A-94F的口 52A，包括气路96A-96F的口 52B，以及中心孔104)以及防护部90 (具有防护凸缘100A和100B以及防护塔102)。基部88和防护部90 —起组成气盖84。梢部组件表面98在基部88和防护部90上延伸。梢部82、基部88和防护部90与公用轴线A对齐。中心孔104是基部88中的在组装期间梢部82所安装通过的中空空间，从而基部88被安装在梢部82上，并且梢部82安装到中心孔104中以将梢部82保持在垫圈81上。电极54平行于轴线A延伸穿过基部88。防护部90安装在基部88上，从而防护塔102围绕电极54的除了轴向最远的梢部之外的全部。在一些实施例中，梢部82、基部88和防护部90可以以卡扣的方式彼此接合。在其他实施例中，梢部82、基部88和防护部90可以经由通过保持环86夹紧而一起被保持在喷嘴梢组件34中。在描述的实施例中，防护凸缘100A和100B具有靠近梢部组件表面98以容纳口 52B的气路96A-96F的较宽基部106，以及成一定角度地偏离梢部82并且从梢部组件表面98向