用於噴塗塗層產品的裝置和用於該裝置的旋轉噴塗元件的製作方法
2023-08-03 03:35:46
專利名稱：用於噴塗塗層產品的裝置和用於該裝置的旋轉噴塗元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於噴塗塗層產品的裝置，它包括一旋轉的噴塗元件如一碗狀物或一盤狀體，該元件被一驅動裝置如一空氣透平的轉子驅動，以高速旋轉。本發明還涉及一可與此裝置一起使用的旋轉噴塗元件。
一般都知道，在一用於噴塗液態的或顆粒狀的塗層產品的設備中，用一碗狀物或一盤狀體噴塗產品，該碗狀物被供以噴塗產品並以約為30000rpm的速度旋轉。在此轉速下，理想的是，碗狀物或盤狀體儘可能輕並且是經過平衡的，以避免不平衡達到最大值，特別是當驅動透平為空氣軸承和/或磁力透平時。
已經知道，用一沿軸向相對於轉子伸出的螺紋杆和旋轉元件或碗狀物的軸向攻螺紋，或用沿此元件的旋轉軸線的周向分布的螺釘，都可以將旋轉的噴塗元件裝配在透平的轉子上。這種裝配方式大大地增加了旋轉的組件的重量，同時裝配作業和拆卸作業都是冗長而和難以令人滿意的，這種作業不能有效地與用於維修的時間相配，特別是在車輛生產線上。
WO-A-94/12286公開了一種噴塗裝置，它包括一用一可沿經向張開的安裝凸面連至噴塗轉子上的碗狀物。此系統是令人滿意的。
US-A-4473188公開了一種噴塗設備，它包括一用一電動機驅動的旋轉噴嘴。此噴嘴與電動機的從動軸之間的連接通過一金屬環與被此軸驅動的磁體上的噴嘴的緊緊倚靠貼合而實現。這種面貼合意味著噴嘴相對於軸的精確定位，這就限制了噴嘴的旋轉速度。此外，如果金屬粒子沉積在磁體上，則環的面貼合就不再可能，它妨礙了噴嘴與電動機的軸之間的連接。再有，噴嘴在軸上的不斷的定位可能損壞用於接納所貼合的噴嘴的環的磁體的表面。因此，此裝置不適於噴塗所用的碗狀物必須定期清理和/或更換，並且接著重新定位該碗狀物或新碗狀物的這種塗層產品。
本發明的目的為提出一種與在WO-A-94/12286中公開的不同的解決方案，它在結構方面是特別簡單的，因此是可靠的和有價格優勢的，並且可與塗層產品的噴塗相適應。
為達到此目的，本發明涉及一上述類型的用於噴塗塗層產品的裝置，它包括用於在旋轉的噴塗元件和與其相配的驅動裝置之間的磁力耦合的裝置，而且其特徵為，在此磁力耦合裝置之間形成一間隙。
由於採用了磁力耦合裝置，旋轉的噴塗元件在其驅動裝置上的裝配和從其上的拆卸都特別快，因為它只要將旋轉元件放成與用於磁力耦合的驅動裝置足夠近就可以產生一有效的連接作用。此耦合裝置還允許旋轉元件相對於轉子的磁力定心。由於在磁力耦合裝置之間有一間隙，即使在碗狀物定位若干次以後，也不會有耦合裝置的相對的表面被破壞的危險。再有，金屬粒子或雜物的在此相對的表面之一上的可能沉積也不會妨礙耦合裝置的運行。因此，對於碗狀物的定位，不需要特別小心。
按照本發明的第一實施例，旋轉元件備有至少一個磁體，以用於與由驅動裝置攜帶支承的磁力迴路元件配合作用。
按照本發明的第二實施例，驅動裝置備有至少一個磁體，以用於與由旋轉元件攜帶的磁力迴路元件配合作用。
按照本發明的第三實施例，旋轉元件和轉子各自都備有一磁體，這些磁體的極性要如此取向，以使在旋轉元件安裝在轉子上時，在這些磁體之間產生一吸引力。
不管考慮哪一個實施例，永久磁體可以將形狀做成環或者以旋轉元件的旋轉軸線為中心的扇形環塊。在一變型的實施例中，許多其形狀為扇形環塊或短柱的磁體繞旋轉軸線分布。同樣，迴路元件可以是以旋轉元件的旋轉軸線為中心的金屬環。
按照本發明的另一個有利的方向，磁體和/或迴路元件壓配合(force-fitted)在旋轉元件中或在驅動裝置中做出的座中。
按照本發明的另一個有利的方面，該裝置包括用於使旋轉的噴塗元件相對於驅動裝置對中的機械結構裝置。對中裝置允許在將噴塗元件在驅動裝置上定位時預定位磁力耦合裝置。此對中裝置(結構)還有助於將噴塗元件正確夾持在其驅動裝置上。在該情況下，旋轉元件可以包括至少一個截錐形表面，此表面靠在驅動裝置的相應的截錐形表面上。旋轉元件的截錐形表面最好基本繞磁力耦合裝置形成。此外，驅動裝置的截錐形表面可以在一裙部的自由邊緣的高度上形成，該裙部劃出一用於部分地接納該旋轉元件的體積。
按照本發明的另一個有利的方面，磁力耦合裝置還構成用於使旋轉元件在轉子上自對中的元件，這使之有可能考慮整個或部分去掉機械對中裝置。
本發明還涉及能與前述裝置一起使用的旋轉的噴塗元件或碗狀物，而且該噴塗元件帶有用於與設在驅動構件上的互補裝置配合作用，以通過磁力耦合將碗狀物與所述的構件連在一起的裝置，而碗狀物則設有一個支承表面，該表面以這樣的位置靠在所述的構件的相應表面上，以使在上述配合作用的磁力耦合裝置之間形成一間隙。
本發明在閱讀下列按照其原理用於噴塗塗層產品的裝置的兩個實施例的說明並參考附圖時，將會更容易明白，該實施例僅僅是作為舉例給出的，在附圖中
圖1為按照本發明的第一實施例的噴塗裝置在裝配過程中的軸向剖視圖。
圖2為圖1的裝置在裝配好以後的軸向剖視圖。
圖3為按照本發明的第二實施例的裝置的與圖2相似的視圖。
現在參看附圖，圖1和2局部地示出一空氣軸承透平的轉子1。它是繞旋轉軸線X-X′對稱的，並形成兩個截錐形表面11和12，它們同樣以軸線X-X′為中心，並從轉子1所屬的透平向外，即朝本發明的噴塗裝置的前面擴大。
考慮到它的用空氣軸承透平驅動的模式，轉子1可以達到幾萬轉每分的旋轉速度，例如30000rpm左右甚至約80000rpm的所謂的「高速」透平的速度。
在本說明書中，詞「前」和「後」應當理解為是相對於裝置的操作方位而言，因此，前側應當是朝向被塗層的物品定向，而後側則應當是遠離它的。
轉子1形成一以軸線X-X′為中心的圓柱形裙部13，在裙部13的自由邊緣13a的高度上，在此自由邊緣的徑向內側，形成表面12。
轉子1還形成一用於接納一用軟鐵做的環2的座14。該座14包括一臺肩14a和一外徑向表面14b，環2如圖1中的箭頭F1所示用壓配合靠在該徑向表面上，該環2由於形狀配合而不能在座14中移動。
碗狀物3要裝在轉子1上，以便以高速繞軸線X-X′被驅動。碗狀物包括一中間部分31，它要布置在裙部13的內部體積中，與將塗層產品供應給碗狀物3的管5的開口51相對，此管5同樣以軸線X-X′為中心。管5允許從其後側沿軸向向碗狀物3供應(塗層產品)。碗狀物3的中間部分31用腹板33與噴塗邊緣32連接，塗層產品沿腹板通過離心力分布。在部分31中做出的通道34允許塗層產品從部分31的後面31a朝腹板33的前面33a流動，然後朝邊緣32流動。
在碗狀物3的後緣36的高度上，在其外面，做出一第一截錐形表面35，此表面35沿管5的上遊方向收縮。表面35繞軸線X-X′的開口角α1基本等於表面11繞此同一軸線的開口角α2，其結果為，可以設想，表面35在表面11上有一個面支承。
碗狀物3還形成一第二截錐形表面37，它同樣沿管子5的上遊方向朝軸線X-X′收縮，而β1則代表其開口角，此角度基本等於表面12繞軸線X-X′的開口角β2。
表面11和12的中間區之間的距離d1基本等於表面35和36的中間區之間的距離d2，其結果為，可以得到表面35和37同時各自靠在表面11和12上。實際上，一方面是表面35和11的配合作用，另一方面是表面37和12的配合使用，使之有可能通過這些表面的取向而得到碗狀物3在軸線X-X′上的對中。也可以用一組互相配合的表面35和11或37和12得到導向或預定位。
按照本發明，碗狀物3裝有環形的永久磁體4，該磁體裝在碗狀物3的後緣36的高度上做出的一個座38中。座38形成一臺肩38a和一基本為圓柱形的徑向表面38b，該徑向表面允許磁體4如箭頭F2所示在座38中壓配合。
磁體4是環形的，但是也可以用一個由許多永久磁體組成的環代替磁體4。按照另一方案，可以有多個其形狀為短柱的磁體例如三個按120°分布的磁體分布在碗狀物3的後面。
當碗狀物3如圖2所示裝在轉子1上時，磁體4設置成與軟鐵環2相對，並由於表面35和37支承在表面11和12上面形成一間隙e。
元件2和4使之能在轉子1和碗狀物3之間實現一強的磁力耦合，環2允許由磁體4產生的磁場閉合。這樣，得到一在圖2中用箭頭F3代表的吸力，此吸力有助於使表面35和37強烈地作用在表面11和12上，這一事實有助於碗狀物3相對於轉子1沿軸向不動和不旋轉。碗狀物3由於這些接觸表面之間的摩擦力而相對於轉子1不旋轉。此外，有可能通過例如鍵類的機械裝置實現碗狀物3在轉子1上的鎖住而不能相對旋轉。
當碗狀物3定位在轉子1上時，只要使操作人員用表面11、12、35和36作為導向裝置使碗狀物3靠近轉子1，直至磁體4與環2之間的間隙e足夠小，以便使元件2和4之間的磁性吸力將碗狀物3牢牢地放在轉子1上。
表面12和35的形狀界定了間隙e的寬度。
磁力耦合元件2和4設置在管5的周圍。換句話說，本發明的裝置與從後側沿軸向或中間向碗狀物供應塗層產品相配。
當要相對於轉子1拆卸碗狀物3時，只需要在碗狀物3上作用一基本平行於軸線X-X′並與用箭頭F3代表的磁性吸力相反的拉力。
不需要有專門的工具，就可用特別簡單而快速的操作裝配和拆卸碗狀物3。
在圖3所示的本發明的第二實施例中，與第一實施例相似的元件標以同樣的加100的參考數字。
此實施例的碗狀物103要裝在一空氣透平的轉子101上。碗狀物103裝有一用軟鐵做的環102，它安裝在在碗狀物103的後緣136附近做出的座138中。轉子101裝有由多個其形狀為扇形環塊的磁體104a、104b、104c、......形成的環104。
環104被容納在轉子101的內側形成的座114中。
與元件2和4一樣，元件102和104有基本相同的半徑，其結果為，它們在碗狀物103與轉子101之間提供一有效的磁力耦合，在其間形成一間隙e。
截錐形表面112和135分別設置在轉子101和碗狀物103上。這些表面規定了在由耦合元件102和104產生的吸力的作用下元件101和103的相對位置。特別是，間隙e的寬度取決於這些表面的位置。
此實施例有特別的優點，即構成轉子和碗狀物之間的磁力耦合裝置的有效部分的環104安裝在轉子101中，其結果為，它受到保護，防止可能的雜質(的進入)，當環102被拆下並貯存在本發明的裝置所屬的噴塗設備外面時，環102沒有吸引金屬粒子或金屬屑的危險。
此實施例進一步提供了這樣的可能性，即環104的磁體104a、104b、104c、......為可用裝在轉子101上的適當的裝置控制的電磁體。這使之有可能激勵或不激勵這些磁體，起著裝配或拆卸碗狀物103的作用。
在此第二實施例中，也有可能提供單個的環形電磁體，它與參考本發明的第一實施例所描述的相似。
環2和102可以做成一件或做成幾件。它們用金屬製造，最好用軟鐵、鋼或其它鐵磁性材料製造。
按照本發明的另一個實施例的變型方案(未示出)，可以用兩個永久磁體產生磁力耦合。一個磁體裝在碗狀物上，而第二個磁體則裝在轉子上，這些磁體的極性的取向要在碗狀物裝在轉子上時得到一個一磁體相對於另一磁體的吸力。實際上，在該情況下，由所述的實施例的環2和102構成的磁力迴路元件是由第二磁體構成的。
不管考慮哪一個實施例，用於在基本繞轉子或碗狀物的旋轉軸線對稱的碗狀物和轉子之間磁力耦合的裝置允許碗狀物在轉子上自對中。
權利要求
1.用於噴塗塗層產品的裝置，它包括一旋轉的噴塗元件(3；103)；一驅動裝置(1；101)；它用於驅動上述元件使之旋轉；和一用於在上述旋轉的元件與上述驅動裝置之間磁力耦合的裝置(2，4；102，104)，其特徵為，在上述磁力耦合裝置(2，4；102，104)之間形成一間隙(e)。
2.如權利要求1的裝置，其特徵為，上述旋轉的元件(3)裝有至少一個磁體(4)，以用於與由上述驅動裝置(1)支承的磁力迴路元件(2)配合作用。
3.如權利要求1的裝置，其特徵為，上述驅動裝置(101)裝有至少一個磁體(104a、104b、104c)以用於與由上述旋轉的元件(102)攜帶的磁力迴路元件(103)配合作用。
4.如權利要求1至3的任一項的裝置，其特徵為，上述旋轉元件如上述轉子各自都備有一磁體，上述磁體的極性要如此取向，以使在上述旋轉的元件安裝在上述轉子上時，在上述磁體之間產生一吸引力。
5.如權利要求2至4的任一項的裝置，其特徵為，上述磁體(4；104a、104b、104c)的形狀為環或以上述旋轉元件(3；103)的旋轉軸線(X-X′)為中心的扇形環塊。
6.如權利要求2至4的任一項的裝置，其特徵為，它包括許多繞上述旋轉元件的旋轉軸線(X-X′)分布的其形狀為扇形環塊(104a、104b、104c)或短柱的磁體。
7.如權利要求2、3、5或6的任一項的裝置，其特徵為，上述迴路元件為以上述旋轉元件的旋轉軸線(X-X′)為中心的金屬環(2；102)。
8.如權利要求2至7的任一項的裝置，其特徵為，上述磁體(4；104a、104b、104c)和/或上述迴路元件(2；102)壓配合在上述旋轉元件(3；103)中在上述驅動裝置(1；101)中做出的座(14，38；114，138)中。
9. 如前述權利要求的任一項的裝置，其特徵為，它包括用於使上述旋轉的噴塗元件(3；103)相對於上述驅動裝置(1；101)對中的機械裝置結構(11、12、35、37)。
10.如權利要求9的裝置，其特徵為，上述旋轉元件(3；103)包括至少一個截錐形表面(35、37)，此表面靠在上述驅動裝置(1；101)的相應的截錐形表面(11，12)上。
11.如權利要求10的裝置，其特徵為，上述旋轉元件(3；103)的上述截錐形表面(35)基本繞上述磁力耦合裝置(2，4；102；104)布置。
12.如權利要求10或11的任一項的裝置，其特徵為，上述驅動裝置(1；101)的上述截錐形表面(12)布置在一裙部(13)的自由邊緣(13a)的高度上，該裙部限定一用於部分地接納上述旋轉元件(3；103)的體積。
13.如前述權利要求的任一項的裝置，其特徵為，上述磁力耦合裝置(2，4；102，104)構成用於使上述旋轉的噴塗元件(3；103)在上述轉子(1；101)上自對中的裝置。
14.用於與前述權利要求的任一項的裝置一起使用的旋轉的噴塗元件，和一用於與互補裝置(2、104)配合作用的支承裝置(4；102)，該互補裝置設置在驅動構件(1；101)上，以用於通過磁力耦合使上述元件(3；103)與上述構件連接，其特徵為，上述元件設置有靠在上述構件的相應表面(12；112)上的一個表面(35；135)，並處於這樣的位置，以使在上述配合作用的磁力耦合裝置之間表成一間隙(e)。
全文摘要
本發明涉及一種裝置，它包括旋轉的噴塗元件如一碗狀物(3)，和一驅動裝置如一轉子(1)，該轉子能驅動噴塗元件，使之旋轉。它進一步包括一在旋轉元件(3)與驅動裝置(1)之間的磁力耦合裝置(2，4)。在耦合裝置(2、4)之間有一間隙(e)，該耦合裝置有利地包括至少一個與一迴路環(2)相連的磁體(4)。磁體(4)可安裝在轉子(1)上和/或碗狀物上。
文檔編號B05B3/10GK1404417SQ01805319
公開日2003年3月19日 申請日期2001年2月15日 優先權日2000年2月21日
發明者E·普魯斯 申請人:薩姆斯技術公司