靜電噴粉設備的製作方法

2023-06-09 16:45:16

專利名稱：靜電噴粉設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種如同權利要求1中前言所說的靜電噴粉設備。
該噴粉設備有一個用於從噴粉流中吸出自由離子的對應電極。這樣一種靜電噴粉設備已被美國專利US-PS4921172號公開。該公開的噴粉設備有一多件構成的機體，有一粉末通道穿過該機體，在其下遊端設有一個噴口以便將粉末噴在要覆蓋的物件上。在噴口的上遊，但在粉末通道的徑向之外設有一個環狀的對應電極，該電極用一螺紋套管沿軸向擰緊抵靠在機體的端面上。有一螺旋彈簧張緊在對應電極和機體後面的一個零件之間並將這兩個零件互相電連通。機體後部是接地的。該螺旋彈簧設在一條同心地環繞粉末通道的環狀槽內。螺旋彈簧如不與地電位連接也可與其他電位連接。該電位只要能在對應電極和一個將粉末充電的充電電極之間造成一個足夠的電位差即可，通過該電位差便可將流向對應電極的待噴粉末流中的自由離子用靜電方法吸掉。
對應電極還曾被美國專利US-PS4774102公開過。
一個或多個用於粉末靜電充電的充電電極可在粉末流噴出之前或其後設在粉末流之中或其近旁。充電電極與通常為10KV至110KV之間的高電壓連接。該高電壓由一高壓發生器發生，該發生器可與噴粉設備構成一體或連在外面。要覆蓋的物件連接到另一電位，通常為地電位。自由離子與噴出的粉末一起到達要覆蓋的物體上。對應電極的作用為在自由離子到達要覆蓋的物件之前將其從粉末流中吸出。大多數情況下，去除自由離子可得到較好的覆蓋質量。在覆蓋過程完畢後將被覆蓋的物件送入一個爐內處理，在該爐內粉末顆粒熔化在一起，構成一個均勻的塗層。
當靜電噴粉設備用作自動控制的設備時其形狀如一縱長的機體，當用作手持式時其形狀如一手槍。
按照要覆蓋的物件的種類和所要覆蓋層的種類，在某種情況下可能是帶有對應電極的噴粉設備，在另一種情況下也可能是不帶對應電極的噴粉設備，得出的覆蓋效果較好。
另外還有這樣的使用情況，例如在用噴塗覆蓋一個物件的凹坑時，將噴嘴口的橫截面由圓形改為縫隙形可以得到較好的覆蓋效果。
現在，充電電極用的高電壓一般都不是用設在外面的高壓發生器產生的，而是用與噴粉設備一起裝在機體內的高壓發生器產生的。按照使用情況的不同，可能採用一個高電壓或一個較低的高電壓較為合適。這就是說，按照使用情況的不同，希望噴粉設備帶有一個較高的或較低的電壓。為此目的已知這樣構成靜電噴粉設備，即使高壓發生器是可更換的。
一種具有構成整體的可更換的高壓發生器的噴粉設備已被美國專利US-PS4196465號公開。
本發明的目的是構造一種靜電噴粉設備，它能用簡單方法迅速拆開並重新裝好。另外它應能用簡單方法自由選擇在使用時帶有還是不帶對應電極。除此以外，它還應能用簡單的方法迅速地將一個與其成一體的高壓發生器用另一個高壓發生器和/或將一個粉末噴嘴用另一個粉末噴嘴來更換。
這些目的按照本發明是通過權利要求1中特徵部分所列出的特徵來解決的。
本發明的另外一些特徵分別在從屬權利要求中列出。
下面將結合附圖用多個實施例作為示範來說明本發明。在附圖中

圖1為本發明的噴粉設備在帶有對應電極時沿軸向剖開的縱向剖面圖；圖2為在圖1中按箭頭II的方向看一環狀接觸裝置的電接觸器的放大視圖；圖3為圖2中的接觸器在轉開時的狀態，在此以後套管便可旋出；圖4為本發明的噴粉設備的另一個實施例的放大的沿軸向剖開的縱長剖面圖，在該設備上設有一根套管，其上載有對應電極；圖5為圖3中的噴粉設備的沿軸向的縱向剖面圖，套管已經更換，其上不帶對應電極。
在圖中畫出的靜電噴粉設備含有一個由電絕緣材料製成的機體4，一個由電絕緣材料製成的沿軸向穿行的管8，一個在粉末流下遊與機體4和管8連接的中間件12、以及一個連接在粉末流下遊處的噴嘴10，這兩件也都由電絕緣材料製成。管8、中間件12、一個環繞它的襯套6和噴嘴10構成一條粉末通道14，通過該通道粉末可從一個在粉末流上遊後面的裝在機體4上的設備零件15用氣力輸送到噴嘴10並通過一個設在噴嘴10上的噴口18噴出。粉末將通過噴口10噴塗在要覆蓋的物件上。中間件12在粉末通道14內延伸一段距離，其形狀如一窄板，因此粉末可沿軸向在中間件12的旁邊流過。在中間件12上裝有一根針狀的充電電極20，其電極尖21從一設在中間件12上的空氣通道24內向外突出到噴口18的上遊方向的不遠處。由空氣通道24引入的壓縮空氣在電極尖21的旁邊流過流到粉末通道14內並進入噴口18。充電電極20沿粉末通道14的軸向設置，在其粉末流上遊方向的後端通過至少一個電阻26以及一個在粉末流上遊處連接的電插塞連接件28和29與一個高壓發生器32的前面的高壓輸出端30連接。高壓發生器最好是由電阻和電容組成的公知的級聯線路。這種高壓發生器例如美國專利US-PS4195465號所公開的。高壓發生器32有一在後面的低壓輸入端以便與在外面的低壓電源連接。高壓發生器32被安放在一個在機體4上構成的空腔36內，該空腔36與粉末通道14平行地延伸，並通向機體4在粉末流下遊的一個端面48。沿軸向拔出中間件12，便可使插塞連接件28和29脫開。這時空腔36向中間件12敞開，因此在插塞連接件28，29脫開後，高壓發生器32可從空腔36內抽出再換上另一個高壓發生器。高壓發生器發生的高壓電作用在電極20上並通過在其旁邊流過的空氣通道24內的空氣使粉末充上靜電。
在機體4上設有外螺紋40，由電絕緣材料製成的設有內螺紋的套管42可擰在其上。套管42是通過噴嘴10插入的，並以其指向後方的徑向端面44抵壓在噴嘴10上的一個指向前方的徑向端面46上。因此套管42以其徑向端面44使噴嘴10和中間件12壓緊在機體4前面的徑向端面48上。要取出噴嘴10、中間件12和高壓發生器32時只需將套管42從機體4上擰開即可。
套管42越過其內螺紋部分後成為一個套管段50向後延伸。這個在螺紋41後面的套管段50裝有多個成為環狀繞粉末通道14排列的針狀對應電極52。對應電極52設在套管段50上構成的徑向孔56之內，該孔56通向套管段50的外表面。徑向孔56通過套管42上一個把它們連接起來的環狀通道57與一個壓縮空氣源連接，其壓縮空氣流將這些對應電極52淹沒，從而一般粉塵被擋在對應電極52之外。有一條基本上與粉末通道14平行的導電路線60是從裝在後面的設備零件15背面的電連接件62一直延伸到對應電極52的徑向內端，使對應電極52能夠通過電連接件62與一個電位，最好是地電位連接。該電位與充電電極20的高電位不同，因此對應電極52能夠把噴口18下遊處噴粉流中的自由離子吸引過來，然後通過導電路線60和連接件62使它們消除電荷。對應電極52的位置應儘可能靠近噴口18，以獲得最好的電效率。但在實踐中如圖1所示卻設在噴口18的上遊處，同心地環繞粉末通道14但在粉末通道14之外。值得注意的是，設在上遊處離開噴口18如此遠的後方，仍然能夠從噴粉流中吸掉足夠多的自由離子，但粉末顆粒卻不會堆積在對應電極52上，同時從充電電極20到對應電極52也不會發生電火花放電。除了採用多個對應電極52之外，也可採用單個唯一的對應電極52，這時其形狀最好做成與套管42同軸的環狀。在另一個實施形式中，套管42也可用導電材料製成，本身就作為對應電極。
導電路線60按照粉末在粉末通道14內流動的方向分為粉末流上遊後導線段64和粉末流下遊的前導線段66。這兩個導線段64和66通過一個環狀接觸連接件68主要由一個用導電材料製成的接觸環70和一個接觸器72構成。接觸器72緊貼在接觸環70上並與後導線段64在電路上連通。接觸環70固定安放在靠近後面的套管段50後端的內周面74上並與前導線段66在電路上連通。在軸線上與粉末通道14平行的前導線段是在兩個相互同心而又相互固定連接的管子80和81的兩個相互鄰接的表面78和79之間延伸的，它們一同構成後面的套管段50，當將套管42擰上或擰開時接觸環70與套管42一起同心地環繞粉末通道14轉動，而接觸器72並不轉動。接觸器72座落在一個在機體4外表面上構成的凹檔84內，位在孔63的口邊，並通過一根由導電材料製成的導杆64在電路上連通，該導杆64穿過孔63，構成後導線段64的一部分，並與連接件62在電路上連通。導杆64與連接件62構成一個插塞連接件。孔63是在機體4上構成的，其走向與粉末通道14平行。不可轉動的接觸器72牢固地裝在機體4上並從內向外緊貼在接觸環70上。在孔63內的導杆64阻止接觸器72不讓它環繞粉末通道14轉動。接觸環70和套管段50搭接在不可轉動的接觸器72上。雖然接觸器72不能環繞粉末通道14轉動，而是牢固地裝著，但它在套管42的每一個轉動位置都能與接觸環70機械地和電氣地接觸，因為接觸環70是在套管42的整個內圓周上延伸的。
當將套管42從機體4上擰開時接觸器72即可解脫，此時接觸器72可連同導杆64一起從機體上向前向外拔出。通過接觸器72和構成後導線段的導杆64的取出，將可保證在噴粉設備不帶對應電極52使用時從充電電極20到對應電極52的一個導電的引入件72、64之間不會發生電火花放電。因此在不帶對應電極52時必須注意將那些接上與充電電極20不同電位的元件，例如接觸器72和導杆64，安排得離開充電電極20有足夠的距離以便使充電電極20的高壓電不會跳躍到這些元件72和64上。但最安全和最簡單的辦法是將接觸器72和導杆64從噴粉設備中取出。
在機體4外面的凹檔84內還設有一個軸向的檔塊86，接觸器72可以環繞導杆64的軸線向擋塊的後方轉動，也可放在擋塊的後面被套管42夾持，從而接觸器72由於孔63的口邊和軸向擋塊86可保持在一個對接觸環70確定的軸向位置。當將套管42從機體4上擰開時接觸器72就可環繞導杆64的軸線離開軸向擋塊86而向外轉動，隨後就可連同導杆64一起沿軸向從機體4上拔出。
圖2所示為從圖1中箭頭II的方向看去的接觸器72和導杆64的情況，其時接觸器72在軸向擋塊86的後面處於一個閉鎖的工作位置。圖3所示為圖2中的接觸器72處在一個解脫的取走位置的情況，在該位置接觸器72可在套管42取走後按照圖2中箭頭88所示方向環繞導杆64的軸線離開軸向擋塊向外轉動。在圖3中的解脫的取走位置上接觸器72可以連同導杆64一起離開軸向擋塊86沿著平行於粉末通道14的方向從機體4上向前向外拔出。
相對於接觸環70不可轉動的接觸器72是由一個由導電材料製成的接觸殼90、一個由導電材料製成的與接觸環70接觸的環91、一個擰入接觸殼90內的螺栓92和一個彈簧93構成，這兩者也都由導電材料製成。彈簧93張緊在螺栓92和接觸環91之間並彈性地將接觸環91抵壓在接觸環70上。構成後導線段64的導杆是由導電材料製成的並與接觸殼90機械地連接著從而與接觸球91在電路上連通。
噴嘴10可用簡單方法在取走套殼42時用另一個在橫截面上具有圓形的或縫隙形的噴口18的噴嘴10來更換。
在不帶對應電極52使用噴粉設備時最好將裝有對應電極52的套管42用另一個套管142來更換如圖5所示不帶對應電極52的。
其時不可忘記，在應用另一個不帶對應電極52的套管142之前，必須使接觸器72和具有導杆形狀的後導線段64移開，這是按照本發明規定的保證安全的措施，只有在事前將接觸器72和後導線段64移走後，才能將另一個套管142緊固在噴粉設備上。這種措施在其他地方也可能存在，例如在圖4所示的設有一個或多個對應電極52的套管42上，其後部的端段146具有增大的內直徑147，該內直徑147大於圖5所示不帶對應電極52的套管142在其後部端段上所具有的內直徑150。這樣接觸環70便將位在端段146上的增大的內直徑147上，而接觸器72將在端段146上延伸到與接觸環70接觸為止。從而圖5中的另一個套管142就不能在接觸器72上滑動。只有在事前將接觸器72和導杆64從噴粉設備內取出後，才能正確地將另一個套管142緊固在機體4上。
權利要求
1.靜電噴粉設備，具有一個機體(4)；一條粉末通道(14)貫穿機體(4)用於氣力輸送粉末；一個噴口(18)裝在粉末通道(14)的粉末流下遊端以使粉末噴塗在要覆蓋的物件上；至少一個充電電極(20)用於以高壓電在噴口(18)附近使粉末充上靜電；至少一個對應電極(52)徑向地設在粉末流之外與充電電極隔開一定距離；一條導電路線(60)從粉末流上遊方向的機體(4)後部上的電連接件(62)一直延伸到對應電極(52)並與一個低電位連接，通過該導電路線(60)使對應電極(52)能用靜電力吸掉待噴粉末流中的自由離子；其特徵在於，導電路線(60)分為一條與電連接件(62)在電路上連通的後導線段(64)和一條與對應電極(52)在電路上連通的前導線段(66)；該兩導線段(64、66)通過一個環狀接觸裝置(68)可脫開地在電路上連接在一起，該環狀接觸裝置(68)有一個在徑向上隔開的環繞粉末通道(14)的接觸環(70)和一個與它接觸的接觸器(72)，其中一個接觸零件(70)是可環繞粉末通道(14)轉動的，而另一個接觸零件(72)相對地說是不可轉動的，其中可轉動的接觸零件(70)與前導線段(66)電連接，而不可轉動的接觸零件與後導線段(64)電連接；設有一根可從噴口(18)進出在機體(4)上裝上和取出的套管(42)，在該套管(42)上設有對應電極(52)、前導線段(66)和環形接觸裝置(68)的可轉動零件(70)；在機體(4)和套管(42)上設有轉動連接機構(40、41)，利用該機構(40、41)轉動套管(42)便可將其緊固在機體(4)上，而通過反方向轉動又可從機體(4)上取下；後導線段(64)及與它在電路上連通的不可轉動的接觸零件(72)都是可以取出地安放在機體(4)內，但只要套管(42)緊固在機體(72)附近的取出路徑堵塞。
2.按照權利要求1的靜電噴粉裝置，其特徵在於設有一個具有噴口(18)的噴嘴(10)，套管(42)搭接在噴嘴(10)上並使噴嘴(10)保持在套管(42)與機體(4)之間軸向的一個預定位置上。
3.按照上述權利要求中任一項的靜電噴粉設備，其特徵在於，套管(42)由至少兩個固定連接在一起的同心管(80、81)構成，在兩管(80、81)之間延伸著從環狀接觸連接件(68)中可轉動的接觸零件(70)一直通到對應電極(52)的前導線段(66)。
4.按照上述權利要求中任一項的靜電噴粉設備，其特徵在於，套管(42)設有內螺紋(41)，因此可以擰在機體(4)的外螺紋(40)上。
5.按照上述權利要求中任一項的靜電噴粉設備，其特徵在於，環狀接觸裝置(68)的不可轉動的接觸零件(72)可環繞後導線段(64)上的一根縱長軸線轉動到機體(4)上一個軸向擋塊(86)的後面兩而進入操作狀態，並可以相反的轉動方向離開軸向擋塊(86)轉動到取出狀態，在後一種狀態下不可轉動的接觸零件(72)和後導線段(64)可以離開軸向擋塊(86)而從機體(4)內取出；由於套管(42)搭接在不可轉動的接觸零件(72)上使它保持在操作狀態，因此要將不可轉動的接觸零件(72)轉動到取出狀態時首先須使套管(42)從不可轉動的接觸零件(72)上移開。
6.按照上述權利要求中任一項的靜電噴粉設備，其特徵在於，環狀接觸裝置(68)應向後設置、離開充電電極(20)有足夠距離，以便當噴粉設備不採用套管(42)、對應電極(52)和前導線段(66)時，不會有高壓電從充電電極(20)跳躍到不可轉動的接觸零件(72)或後導線段(64)上。
7.按照上述權利要求中任一項的靜電噴粉設備，其特徵在於，在機體(4)內有一空腔(36)，其中設有一個高壓發生器(32)以便發生充電電極(20)所需的高壓電，該高壓發生器可用另一個高壓發生器來更換；該空腔(36)有一向前敞開的端面(48)；該高壓發生器(32)是用套管(42)沿軸向保持在空腔(36)內的，在更換時首先須將套管(42)移開。
8.按照上述權利要求中任一項的靜電噴粉設備，其特徵在於，機體(4)及/或套管(42)是用電絕緣材料製成的。
9.按照上述權利要求中任一項的靜電噴粉設備，其特徵在於，備有可與第一套管(42)交換的第二套管(142)，這兩套管(42、142)的區別在於，第二套管(142)只有當附加在一根套管(42)上的不可轉動的接觸零件(72)和後導線段(64)都被從噴粉設備上取出後才能緊固在機體(4)上。
10.按照權利要求9的靜電噴粉設備，其特徵在於，第二套管(142)是用電絕緣材料製成的。
全文摘要
靜電噴粉設備具有一個充電電極(20)以便使要噴塗在物件上的粉末充上靜電；至少一個對應電極(52)以便用靜電力吸掉噴粉流中的自由離子；一條包括環狀接觸連接件(68)的導電線路以便將對應電極(52)連接到另一個與充電電極(20)不同的低電位。噴粉設備可用簡單方法拆開清洗並可有選擇地不帶對應電極使用。
文檔編號B05B5/053GK1105608SQ9411490
公開日1995年7月26日 申請日期1994年7月30日 優先權日1993年8月2日
發明者卡爾·布斯考 申請人:吉瑪·沃斯特泰克公司