專利名稱：粉末噴槍的制作方法
本申請要求美國臨時專利申請、申請?zhí)枮?0/154,194、申請日為1999年9月16日、發(fā)明名稱為“粉末噴槍”的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部公開內(nèi)容作為參考引入本申請。
本發(fā)明涉及的領(lǐng)域?yàn)榉勰┩苛系膰娚?。更具體地說，本發(fā)明涉及一種通過基本上消除聚積或者截留粉末的縫隙和表面以方便地對其內(nèi)外進(jìn)行清洗的噴槍。
粉末涂料可以通過噴射的方式涂覆在任意數(shù)量的物體和表面上。通常的噴射技術(shù)是使用靜電噴槍實(shí)施靜電噴射。在這種噴射裝置中，通常的噴槍包括一個噴嘴，通過該噴嘴可以將粉末噴射在將要涂覆粉末的目標(biāo)表面或物體上。通常，物體或表面被放置于粉末噴室上，以此將粉末限制在一個確定的區(qū)域內(nèi)并便于回收過度噴射產(chǎn)生的粉末。
粉末從粉末供給源輸送給噴槍，粉末供給源通常是一個可以包括一個粉末流床的粉末輸送料斗。料斗中的粉末被從料斗底盤吹出的空氣流化。可以使用一個或多個粉末泵通過相應(yīng)數(shù)目的粉末輸送管從料斗中將流化的粉末泵入一個或多個噴槍中。這種粉末噴槍在美國專利5,454,256中有所描述，該專利權(quán)轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的申請人，并作為參考全文引入本申請。這些系統(tǒng)雖然是作為例證，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易想到本發(fā)明可以更廣泛地應(yīng)用在各種粉末噴射裝置上。
靜電粉末噴射可以通過多種方式來實(shí)現(xiàn)。就本發(fā)明的目的而言，與本發(fā)明特別相關(guān)的靜電噴槍是通過把要噴射的粉末暴露在噴嘴位置處的電暈或離子輻射中并在其上充以靜電。這種離子輻射在電場強(qiáng)度足夠大并將電極間的空氣分子電離的情況下發(fā)生。該電場是通過安裝在噴嘴處的電極產(chǎn)生的，上述電極連接在高壓電源上，該高壓電源通常指的是電壓倍增器。目標(biāo)物體或表面被保持在相對于電極具有電勢差的地方，通常是地面上，從而將充電了的粉末顆粒牢固地粘附在目標(biāo)表面。這種典型的靜電暈充電粉末噴槍包括一個輸入電纜、一個粉末管以及還可以包括一個清洗空氣的通氣管，所有這些部件都連接在噴槍尾端。
靜電噴射裝置共同的問題是轉(zhuǎn)換顏色所耗費(fèi)的時間和工作量太大。典型的粉末涂料等級約為30微米，并且在很多情況下會更小。這些細(xì)小微粒很容易進(jìn)入到噴槍殼體中的各種縫隙和凹坑中，特別是在使用空氣壓力迫使粉末通過噴槍殼體和噴嘴的時候。為了將噴槍中噴射的第一種顏色的粉末轉(zhuǎn)換成另一種，應(yīng)該盡可能將噴槍中的第一種粉末完全清除掉；否則在隨后使用噴槍噴射第二種顏色的粉末的時候殘余的第一種顏色的粉末會混入其中并將之污染。同樣為了防止結(jié)塊和堵塞而將噴槍中多余的粉末清除掉也是一項通常的維護(hù)作業(yè)。因而，通常對于日常維修以及更換顏色而言，都需要使用空氣吹除噴槍內(nèi)外可能聚積的、殼體和供料管上的粉末。
已知的靜電粉末噴槍不能有效防止噴槍組件中聚積或截留粉末。結(jié)果是需要耗費(fèi)時間和財力拆開噴槍，將其中的粉末吹掉后再將其裝上。已知的噴槍裝置在日常維護(hù)和更換顏色的時候還不能讓清洗空氣通過粉末通道吹入噴槍。另外，為了限制以及回收過度噴射產(chǎn)生的粉末而增加使用粉末噴室也需要更好更方便的裝配結(jié)構(gòu)，以便更快更有效的清除粉末和更換顏色。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種粉末噴槍，該粉末噴槍可以在維護(hù)和更換顏色的時候快速方便的對粉末進(jìn)行清除。這種噴槍內(nèi)最好具有最少或者是可以忽略不計的會聚集粉末的凹坑或死點(diǎn)。這種噴槍最好還包括備用的自動噴槍清洗功能以輔助清除操作。本發(fā)明的另一個目的是在保持易于安裝和顏色更換以及清除維護(hù)的同時提供一種改進(jìn)的噴槍裝配結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其他發(fā)明目的，在本發(fā)明第一實(shí)施例中提供一種靜電噴槍裝置，該裝置具有一個噴槍殼體，一個安裝在殼體端部的噴嘴，該噴嘴內(nèi)帶有一個用于對粉末進(jìn)行靜電充電的電極以及一個粉末出口，粉末通過該出口噴射到待噴射粉末的目標(biāo)表面上，一個連接在殼體的進(jìn)口端的粉末供給或輸送管，以及一個基本上沿直線從粉末進(jìn)口到粉末出口的殼體軸線延伸的粉末通道。根據(jù)本發(fā)明的一種狀態(tài)，該粉末通道是由一個光滑的封閉通道構(gòu)成的，該通道從粉末進(jìn)口到粉末出口基本上是連續(xù)不斷的，從而基本上消除了所有可能聚積或截留粉末的凹坑或縫隙。在一種最佳形式中，該粉末通道包括多個對準(zhǔn)殼體軸線首尾相接的管狀部分。另外，最好是這些管狀部分保持軸線對準(zhǔn)并用外螺紋連接件連接起來，當(dāng)在殼體內(nèi)沿軸線安裝的時候?qū)€部分壓合在一起，基本上消除掉死點(diǎn)和凹坑，以形成連續(xù)光滑的粉末通道。
根據(jù)本發(fā)明的另一種狀態(tài)，噴槍清洗功能是通過以轉(zhuǎn)接組件的形式在噴槍組件中安裝一個清洗管路來實(shí)現(xiàn)的，此清洗功能可以作為噴槍標(biāo)準(zhǔn)特征的一個選擇特征，但此選擇特征增加了噴槍使用的靈活性。此噴槍清洗特征用以輔助維護(hù)操作以及顏色更換時粉末的清除。根據(jù)清洗功能的一個優(yōu)選實(shí)施例，清洗進(jìn)口連接在噴槍殼體上，并可繞其縱軸轉(zhuǎn)動，用以將清洗進(jìn)口定位，使之不妨礙噴槍的其他部件。
根據(jù)本發(fā)明的另一種狀態(tài)，在所使用的直線粉末通道的同時，相對于偏離噴槍殼體縱軸安裝著噴槍電壓倍增器。而電壓倍增器通過一個導(dǎo)線與噴槍電極電連接，該電極從電壓倍增器向噴嘴偏離一個角度，為了在清除噴槍內(nèi)部的時候能夠方便的將電極拆下，在噴嘴電極和電壓倍增器的輸出端之間布置有一個導(dǎo)線盒。根據(jù)本發(fā)明的又一種狀態(tài)，該導(dǎo)線盒包括一個閥門，最好是一個桿狀止回閥，該閥可在電極拆下或者至少是噴嘴離開閥座的時候關(guān)閉。此閥關(guān)閉的時候可以防止粉末吹入噴槍殼體特別是電壓倍增器中。當(dāng)閥門打開的時候可以允許空氣吹洗過的電極工作。
根據(jù)本發(fā)明的另一種狀態(tài)提供了一種改進(jìn)的噴槍裝配結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施例中布置有一個球形桿狀支撐，該支撐可使噴槍分別沿兩個獨(dú)立的軸線定位，例如使噴槍沿垂直軸線和水平軸線轉(zhuǎn)動。在另一個實(shí)施例中，本發(fā)明布置了一個管狀裝配結(jié)構(gòu)，其中一個長條形的安裝管從噴槍的尾端延伸到整個組件尾端的裝配結(jié)構(gòu)。在一種最優(yōu)形式中，該管狀支撐通過一個連接桿沿殼體軸線和噴槍殼體固定壓合在一起。這種結(jié)構(gòu)提供了一種剛性很大并且牢固的結(jié)構(gòu)，這樣在震動和通常的噴射操作過程中不會松開。而且這種結(jié)構(gòu)在維修的時候還便于簡單迅速地拆裝。
下面將對本發(fā)明的各種其他實(shí)施例進(jìn)行描述引用，通過參照作為說明書一部分的附圖和權(quán)利要求，下面的詳細(xì)說明將使本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)更加明顯。


圖1是本發(fā)明的粉末噴射系統(tǒng)的簡略示意圖；圖2A是涉及管狀支撐的第一噴槍結(jié)構(gòu)透視圖；圖2B是涉及桿狀支撐的第二噴槍結(jié)構(gòu)透視圖；圖3是球狀支撐組件分解視圖，顯示了固定半夾和旋轉(zhuǎn)半夾；圖4是固定半夾和旋轉(zhuǎn)半夾組裝起來將球狀支撐牢固夾持在一起的側(cè)視圖；圖5用于桿狀裝配結(jié)構(gòu)的安裝支架后視圖；圖6球狀支撐沿圖5中的6-6線的橫截面圖；圖7是圖5中的安裝支架的垂直截面圖；圖8A和圖8B是本發(fā)明的桿狀支撐靜電粉末噴槍沿縱截面的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖；圖8C是噴嘴的防松螺母縱向橫截面詳細(xì)結(jié)構(gòu)視圖；圖8D是噴嘴部分上的一個可選噴嘴和噴嘴放松螺母的詳細(xì)結(jié)構(gòu)視圖；圖9A和圖9B表示的是用在粉末噴槍上的一個噴槍殼體插入件；圖10與圖8A相似，但是表示的是另一種噴嘴機(jī)架和殼體插入件的實(shí)施例；圖11是盒體閥門完全關(guān)閉以及噴嘴機(jī)架被拆除的情況下粉末噴槍前端縱截面放大圖；圖12A是噴槍主殼體尾端的垂直截面視圖；圖12B是噴槍殼體沿圖12A的12B-12B線局部截面圖；圖13A-D表示的是噴嘴機(jī)架插入件的第一實(shí)施例；圖13E表示的是噴嘴機(jī)架插入件的另一個優(yōu)選實(shí)施例橫截面視圖；圖14A和14B表示的是使用管狀安裝結(jié)構(gòu)的噴槍橫截面視圖；圖15A和15B表示的是一個管狀進(jìn)口支架；圖16是一個管狀支撐支架的透視圖；圖16A是圖16所示的支撐支架帶有一個管狀進(jìn)口支架時的后部透視圖；圖17是在管狀裝配結(jié)構(gòu)中可選使用的離子收集器桿狀支撐支架的橫截面放大圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的噴槍清洗組件安裝在噴槍中情況下橫截面視圖；圖19是圖18中的噴槍清洗裝置的分解透視圖；圖20A-D表示的是各種可選連接桿結(jié)構(gòu)；圖21是圖18和19中的噴槍清洗組件的可選實(shí)施例視圖。
Ⅰ．粉末噴射系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)下面參照圖1對粉末噴槍系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示的粉末噴射系統(tǒng)10是示意性的，不必以此來限制本發(fā)明的范圍。雖然此處所述的是一種高壓靜電式粉末噴槍，本領(lǐng)域人員還是可以理解本發(fā)明的許多狀態(tài)和優(yōu)點(diǎn)可以通過不同形式的粉末噴槍系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。因此，此處對本發(fā)明進(jìn)行說明所用的例子應(yīng)該是示意性的，不必因此而限定本發(fā)明的范圍。
典型的粉末噴射系統(tǒng)10包括一個粉末噴室A，用于把將要噴射粉末C的物體或表面B限制其中。使用的時候可以采用各種不同結(jié)構(gòu)的噴室A，特別是噴室的選擇形式并非本發(fā)明的特殊部分，不可將之作為包括本發(fā)明的一個或多個特征的粉末噴射系統(tǒng)的一部分看待。該噴室A的示例形式可參見Nordson Corporation,Amherst,Ohio的Excel2001。所示的噴射系統(tǒng)10的所有系統(tǒng)部件都可從Nordson Corporation購買獲得。
系統(tǒng)10還包括一個向物體B輸送粉末C的供給源。粉末C可以是裝在輸送料斗D中，該料斗可以是一個主料斗，或者是從主料斗(未顯示)接收粉末的料斗。料斗D通常包括一個流化床E，該流化床通過在料斗多孔的底部設(shè)置一個氣源而使粉末流化，正如本領(lǐng)域人員所熟知的那樣。一種料斗的示例可以是Nordson公司的HR-2-50型輸送料斗。
粉末泵F用于將粉末從料斗D中通過一個吸管G抽到一個粉末輸送管或管道H中去。該泵F可以采用傳統(tǒng)的設(shè)計形式，例如Nordson公司的100 Plus型。粉末輸送管H連接在粉末噴槍1上，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)將稍候描述，雖然所示的系統(tǒng)10僅包括一個單獨(dú)的噴槍1、供料系統(tǒng)F和H，但這只是為清楚起見。本領(lǐng)域人員應(yīng)該很容易就能明白，通常該系統(tǒng)可以在一個單獨(dú)的噴室上或多個噴室上分別使用多個料斗、泵、粉末通道以及噴槍。
粉末噴槍1通常安裝在任何一種支撐架上，以便噴槍能夠相對于要噴射的物體進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩ㄎ弧Ｔ趫D示實(shí)施例中，噴槍1通過傳統(tǒng)的夾持機(jī)構(gòu)J安裝在一個支撐桿I上。圖1所示的噴槍1是本發(fā)明的噴槍的第一實(shí)施例，其為“管狀支撐”形式，稍候?qū)⒔忉屧颉１景l(fā)明還提供了一種使用球形支撐的桿狀支撐形式，也將稍候進(jìn)行說明(參見圖8)。無論是管狀支撐還是桿狀支撐形式，噴槍1都是安裝在一個如圖1所示的固定的平臺或支架上的，或者在需要的時候還可以安裝在一個噴槍推動器、往復(fù)機(jī)構(gòu)或其他系統(tǒng)上。
可以使用傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)K來控制噴槍1的工作，比如Nordson公司的Versa-SprayⅡIPS控制組件?？刂葡到y(tǒng)K控制氣源將空氣通過通氣管L輸送給噴槍并使其霧化吹送到泵F中，同時還控制電源將電能通過電纜M輸送給噴槍?？諝馐怯糜诶鋮s噴槍1的內(nèi)部的，特別是用于冷卻電壓倍增器以及如本領(lǐng)域人員所熟知的那樣利用空氣來清洗電極的。本發(fā)明突出的一點(diǎn)是，當(dāng)在噴槍1上配合使用一個可選的空氣清洗箱的時候，可以在噴槍上實(shí)現(xiàn)自動清洗功能，下面將對其進(jìn)行說明?？諝膺€可以輸送到一個手持的空氣噴嘴上，用于吹除噴槍外部的粉末以及在維護(hù)和更換顏色的時候吹除噴槍各部件上的粉末，正如下面將要述及的那樣。
噴槍1前端包括一個噴嘴組件2。使用的時候，將噴槍適當(dāng)定位，以使粉末射流N正對物體B。通常噴槍1是通過噴室壁P上的開口O定位在噴室A上的。此處所示實(shí)施例中，噴槍1是一種靜電噴槍，當(dāng)粉末通過噴槍的噴嘴的時候，會在粉末上充上靜電。當(dāng)然，本發(fā)明的許多特性也能很容易的應(yīng)用在其他類型的噴槍結(jié)構(gòu)上。例如，新的球狀裝配結(jié)構(gòu)、可選的噴槍清洗結(jié)構(gòu)、噴槍無縫管路以及管狀裝配結(jié)構(gòu)都可以廣泛應(yīng)該在各種噴槍形式上。
本發(fā)明所解決的一個突出問題是可以對噴槍進(jìn)行清洗，特別是對受到暴露于粉末的噴槍內(nèi)部部件進(jìn)行清洗。粉末C通過許多導(dǎo)管或管狀件連接而成的粉末管路輸送給噴槍1。粉末會聚積在噴槍1中沿著管路的最小的凹坑和縫隙中，最終會引發(fā)本領(lǐng)域人員所熟知的那些問題，如果粉末管路是無縫的，粉末也會進(jìn)入到噴槍中不希望粉末出現(xiàn)的區(qū)域，例如電壓倍增器區(qū)域或者粉末甚至?xí)⒌娇諝庵?。更換粉末顏色的時候如果能夠有效清除噴槍內(nèi)部的粉末也是十分重要的。粉末的更換本身是很簡單的，只要將粉末輸送管H與噴槍斷開并轉(zhuǎn)換連接裝有不同顏色粉末的另外的輸送料斗和輸送管即可。但是將噴槍1中的舊有顏色粉末清除干凈是很重要的，否則舊有顏色粉末可能會混到新顏色的粉末中，從而會影響噴射結(jié)果。
本發(fā)明所針對的清洗問題以及顏色更換問題可以采用各種方法來解決，可以是單獨(dú)一種方法或具有一個或幾個特征的方法的組合。這些特征包括從噴槍1的進(jìn)口端到噴嘴組件2的出口端采用直管、光滑、無縫結(jié)構(gòu)的粉末管路。采用這種緊密的直管、無縫的粉末管路，粉末被限制在噴槍內(nèi)，因而不會進(jìn)入到難以清洗的噴槍內(nèi)部。而且采用無縫粉末管路也便于本發(fā)明進(jìn)行空氣清洗。這種清洗特性可以在可選清洗箱配合連接在噴槍上的時候通過噴槍控制裝置K自動控制完成。該清洗特征也可以用作噴槍的標(biāo)準(zhǔn)特征，應(yīng)與可選附加清洗箱區(qū)分開來。當(dāng)然，如果需要的話，本發(fā)明也可以布置一個可選清洗箱，因?yàn)檫@樣的清洗箱對于很少需要更換零部件的顧客來講是很容易接受的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的具有改進(jìn)的清洗功能以及顏色更換功能的噴槍1的另一個特征是提供了一種在維修的時候簡化噴槍拆裝的殼體外支撐管和連接桿，同時還提供了一種不易受振動松開的牢固的噴槍裝配結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的具有改進(jìn)的清洗功能以及顏色更換功能的噴槍1的還有一個特征是提供了一種在拆卸噴嘴的時候、特別是在拆除或者更換噴槍電極組件的時候防止粉末進(jìn)入電壓倍增器的止回閥。
Ⅱ．管狀裝配結(jié)構(gòu)圖2A顯示的是本發(fā)明的噴槍1的第一實(shí)施例。該噴槍1包括一個帶有粉末噴射口3的噴嘴組件2。噴槍1限定在沿噴槍1的橫軸線X延伸的長條形結(jié)構(gòu)的噴槍主殼體4內(nèi)。殼體4用于包容噴槍1以及支撐噴槍1的相關(guān)部件，包括噴槍電極以及向電極提供高壓的電壓倍增器，用以使得通過噴嘴組件2的噴射粉末充上靜電。
從主殼體4向后沿軸線延伸的是一個殼體延伸部分或支撐管5。支撐管5如圖2A所示，其為一兩片的組件結(jié)構(gòu)，包括一個管連接件5A和一個延伸部分5B，但是最好是將支撐管5做成單體管狀結(jié)構(gòu)，或者是將5A部分和5B部分做成一體，或者，例如，通過膠合將兩部分永久粘接起來。通過將支撐管做成單體形式，可以使整個噴槍1更加牢固可靠，其后將對此進(jìn)一步說明。
安裝管5可以是任意長度，只要噴槍能夠適當(dāng)?shù)亩ㄎ辉趪娛褹內(nèi)即可。例如通常長度為2、3或者4英尺(分別是60.96、91.44、121.92厘米)，當(dāng)然支撐管5的長度可以是任意需要的長度。噴嘴組件2和殼體4、5最好但并非一定用適當(dāng)強(qiáng)度的塑料制成。噴槍主殼體4通常大約為10英寸(25.4厘米)。通過操作一個連接桿，支撐管5在軸線上壓合在噴槍殼體4上，其后將對此進(jìn)行說明。應(yīng)用連接桿可以在維修的時候便于快速拆裝，同時在噴射操作的時候還能保持一定的強(qiáng)度和剛度。
安裝管5內(nèi)裝著許多輸送管，這些管從控制系統(tǒng)K和輸送料斗連接到噴槍1上(圖1)。這些輸送管包括一個粉末輸送管62、電纜M以及通氣管L(圖2A中未顯示)。支撐管延伸部分5B在需要的情況下可以是如圖所示的橢圓形封閉管。由于噴槍1中還裝有電壓倍增器，其外形偏橢圓突出的形式，因此連接部分5A在兩個橢圓部分和5B之間逐漸過渡。當(dāng)然并不反對采用尺寸一致的支撐管5，但是如果是需要或者對圖示漸變式結(jié)構(gòu)而言沒有特別的優(yōu)點(diǎn)的話，就不必采用這種節(jié)省材料、費(fèi)用和重量的支撐管5了。這種支撐管5用于噴槍1的管狀裝配結(jié)構(gòu)中，同時還作為覆蓋通往噴槍1的各輸送管道的殼體。
支撐管5安裝在一個可調(diào)整的桿狀夾持組件14上。該桿狀夾持組件14將噴槍可調(diào)整的固定在支撐桿I上。該夾持組件14沿著支撐桿I的軸向上具有多個可選擇的固定位置；夾持組件可以采用傳統(tǒng)設(shè)計形式，并不構(gòu)成本發(fā)明的特殊部件。噴槍組件通過一個支撐套16固定在桿狀夾持組件14上。最好是，套16可以沿著支撐管5長度方向調(diào)整定位，用于相對噴室A和被噴射物體B調(diào)整噴槍組件的位置。
Ⅲ．桿狀裝配結(jié)構(gòu)參照圖2B，圖中顯示了一種桿狀裝配結(jié)構(gòu)實(shí)施例的透視圖。噴槍1的基本設(shè)計形式與圖2A中的管狀裝配結(jié)構(gòu)相同。這樣就便于更換少數(shù)幾個部件后使二者能夠輕易的互換使用，通過稍后的說明將可以更加明了。該管狀裝配結(jié)構(gòu)中，噴槍1帶有噴槍主殼體4以及噴嘴組件2。支撐管5此處并未用在桿狀裝配結(jié)構(gòu)中。相反，輸送管H、L以及M連通在噴槍組件1的尾端。這些輸送管通過一個安裝支架18連接起來，安裝支架18將稍候詳細(xì)說明。
如圖2A所示的那樣，噴槍1使用一個傳統(tǒng)形式的夾持組件支撐在主支撐桿上。但是，在此實(shí)施例中，噴槍1是直接連接在桿狀夾持組件14上的一個調(diào)整桿20上的。這樣一來，當(dāng)夾持組件14松開的時候就可以相對于桿狀夾持組件14作軸向調(diào)整，調(diào)整桿20的第二端固定或夾持在一個球形支撐組件30上。該球形支撐組件30可以使噴槍在可選方向上與被噴射物體對準(zhǔn)；并且，在優(yōu)選實(shí)施例中，球形支撐30可以在更大的角度范圍內(nèi)相對水平軸線以及垂直軸線進(jìn)行調(diào)整?？梢岳霉ぞ咄ㄟ^一個螺栓24來松緊球形支撐組件30?？梢栽谑褂寐菟?4的情況下使用一個旋鈕來手動調(diào)整球形支撐組件30(參見圖4)。
參見圖3，球形支撐組件30包括一個固定半夾26和一個旋轉(zhuǎn)半夾28。裝配的時候，固定半夾26和旋轉(zhuǎn)半夾28形成一個可松開的夾，其對準(zhǔn)選擇好的位置夾持在球形支架30上。該固定半夾26包括一個筒狀外殼或套筒32以及一個整體的內(nèi)套筒34。在圖8B中可以清楚的看到，調(diào)整桿20的噴槍支撐端插入到固定半夾的內(nèi)外套筒32、34之間的環(huán)狀部分36中。該雙套筒結(jié)構(gòu)32、34僅僅是為了適應(yīng)兩種不同的調(diào)整桿20直徑。直徑較小的桿20可以插入到套筒34中(如圖8B所示的平臺)，而直徑較大的桿20可以插入到環(huán)狀部分36中。無論是那種形式，在套筒32、34上都布置有夾持通孔38以接收螺栓(未顯示)，將固定半夾26固定到調(diào)整桿20的端部。
在固定半夾套筒32上整體形成有一個固定半夾持臂40。該夾持臂40為弓形，因而形成了一個與球形支撐30的球面相應(yīng)的第一夾持面44。旋轉(zhuǎn)半夾28同樣也有一個弓形的第二夾持面46。該旋轉(zhuǎn)半夾包括一個中間切口42。該切口42的尺寸大致可以使旋轉(zhuǎn)半夾42自由滑過固定半夾26，以使第一和第二夾持面基本上相對。該夾持面44、46形成了一個安裝球形支撐30的孔或容器。
固定半夾持臂40包括一個螺紋孔48，旋轉(zhuǎn)半夾28包括一個光孔50。調(diào)整螺栓24一端的螺紋部分52用于將夾26、28連接在一起，如圖3所示的那樣將球形支撐30夾持其中。該調(diào)整螺栓24上包括有一個六角形凹槽，用以使用另外的工具將夾26、28擰緊。注意，圖4所示是螺栓24的另一種形式，其上沒有六角槽而是帶有一個手動調(diào)整旋鈕。
圖5是安裝支架18的后視圖。球形支撐30通過一個整體延伸件54懸在支架18外部，支架18最好是采用輕質(zhì)高強(qiáng)度材料，例如鋁制成。正如下面將要述及的那樣，支架18的主體結(jié)構(gòu)伸入到噴槍殼體4的尾端，殼體4上有一個接收該延伸部分54的狹槽。支架18可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄔ趪姌寖?nèi)，例如通過螺接方式(僅適用于桿狀裝配結(jié)構(gòu))。這樣球形支撐30就可以完全支撐在噴槍1上了。
使用的時候，首先通過將設(shè)置的螺栓穿過套筒上的孔38，將固定半夾26固定在調(diào)整桿20端部。然后通過將固定半夾持臂40的自由端插入到狹槽42中將轉(zhuǎn)動夾28插到固定半夾26上。此時，旋轉(zhuǎn)半夾28是自由懸掛在固定半夾26上的。其后，將組裝好的噴槍1保持住，以使球30a定位在夾持面44、46之間。然后螺栓52穿過第一孔50、狹槽56(參見圖7)、球形支撐30插入到固定半夾26的螺紋孔48中。當(dāng)螺栓52擰緊后，球30a就夾持在夾持臂40和旋轉(zhuǎn)半夾26之間了。螺栓52此時還可以作為球30a的旋轉(zhuǎn)軸。在將螺栓完全擰緊之前，球30a可以在夾持面44、46之間自由旋轉(zhuǎn)，從而可以在較大的角度范圍內(nèi)使噴槍1沿獨(dú)立的垂直軸線和水平軸線進(jìn)行校準(zhǔn)。夾持面44、46最好經(jīng)過機(jī)加工，或者形成有銳邊46a，這樣就可以在螺栓52完全擰緊后將球30a牢固的挾住。
如圖5、6所示，球30a的狹槽最好不是直槽形式，而是一種V形槽。這樣就可以使球30a在水平面上進(jìn)行調(diào)整。在此實(shí)施例中，此V形槽可以使噴槍相對于調(diào)整桿軸線前后角約為30°進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以在前后角范圍內(nèi)相對被噴射部分進(jìn)行調(diào)整。槽壁58此時作為前后角處阻擋螺栓52的止動部分。對于特別情況可以選擇合適的角度范圍。最好是使球30所用的材料比夾28、40的材料軟，這樣夾持的時候就可以將球夾得更牢。
Ⅳ．帶有桿狀裝配結(jié)構(gòu)的粉末噴槍下面參照附圖8對桿狀裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。除了與裝配結(jié)構(gòu)相關(guān)的一些細(xì)節(jié)外，噴槍1上用于桿狀裝配結(jié)構(gòu)和管狀裝配結(jié)構(gòu)的大多數(shù)構(gòu)件都是相同的。因而此處僅對噴槍1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)說明一遍就行了，應(yīng)理解的是，除非文中另有說明，對于兩種裝配結(jié)構(gòu)而言，噴槍1的主要結(jié)構(gòu)是完全一樣的。這種在噴槍1中采用相同的設(shè)計的好處是，對于兩種裝配結(jié)構(gòu)只要更換少數(shù)幾個部件就可以互換使用，稍候?qū)Υ嗽敿?xì)說明，這樣就可以極大的增加整個粉末噴槍裝置的結(jié)構(gòu)靈活性。
正如前述，本發(fā)明的一個突出特點(diǎn)是在噴槍1中使用無縫粉末通路。在圖8A-B所示實(shí)施例中，粉末通路60由多個首尾相接緊密連接起來的部分組成，因而基本上消除了可能截留粉末顆粒以及允許粉末顆粒從粉末通路進(jìn)入噴槍1內(nèi)部或從噴槍逸出到周圍環(huán)境中的所有縫隙和凹坑或其他不規(guī)則之處?；诒景l(fā)明的這一點(diǎn)，從噴槍1的粉末進(jìn)口到位于噴口組件2前端的粉末噴射口3設(shè)置有一條緊密的粉末通路60。該粉末通路60的各部分通過后面將要述及的外螺紋連接件在軸向上緊密連接在一起。由于固定粉末通路60時不需內(nèi)螺紋或內(nèi)螺紋緊固件，這樣因?yàn)閺倪M(jìn)口到出口形成了一條連續(xù)光滑的粉末通路60，所以極大消除了粉末被截留下來的幾率。粉末通路60最好基本上為一直線延伸，在此實(shí)施例中為噴槍縱軸X。將粉末通路60完全沿軸線的直線布置可使粉末通路60的各部分之間的相互連接更緊。
噴槍粉末通路60的主要結(jié)構(gòu)部分是粉末輸送管60。該粉末輸送管62最好是一個具有相當(dāng)剛度的塑料圓筒管，并具有一個粉末進(jìn)口端62a和一個向外張口的出口端72。該出口端72包括一個O形環(huán)73，作為出口端72的內(nèi)表面和凸肩70a之間的備用密封。粉末輸送管62插入在噴槍主殼體4中，在此實(shí)施例中，該管是通過一個殼體插入件64支撐在殼體4中的。
殼體插入件64最好是一個由塑料或其他合適的材料制成的單一部件。圖9A和9B顯示了殼體插入件64的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。殼體插入件64大體上為筒狀結(jié)構(gòu)，在其尾端66有內(nèi)螺紋。在插入件64中延伸有一個中央通道68，在該通道靠近前端的位置有一個向內(nèi)突出的肋片70。肋片70具有一個后面70a和一個前面70b。粉末輸送管62的尺寸便于其緊密插入到中央通道68中。從圖10中可以清楚的看到，粉末輸送管62的前端72緊密無縫的和肋片70的后面70a接合在一起。進(jìn)一步參見圖9B，中央通道68的前端部分的直徑大于中央通道，從而形成了一個噴嘴機(jī)架接收孔74。殼體插入件64的前端外壁76直徑略比殼體插入件64的外徑小，從而形成了一個臺階78。如圖所示，在外壁76上可以布置一個用于類似O形密封件80a(圖11)的密封槽80。
殼體插入件64進(jìn)一步包括一個向下后方延伸的盒孔82。在盒孔82前端，其直徑逐漸變小，并且其開口84(圖9B)終止于噴嘴機(jī)架孔74中?？?2的大小可使其接受一個下面將要述及的盒組件150。
殼體插入件64在靠近其尾端的位置進(jìn)一步包括兩個向下延伸的保持片86。參見圖12A和12B(在圖12A中僅顯示了噴槍主殼體4，未顯示其內(nèi)部部件)，噴槍主殼體4包括一個向內(nèi)延伸的保持片88，當(dāng)插入件64完全插入到噴槍主殼體4中的時候，該保持片88于殼體插入件64的保持片鎖扣保持在一起。通過這種方式就可以不用任何螺紋緊固件將殼體插入件牢固的保持在主殼體4中，并且通過將保持片86扳離保持片88就可以簡單的將插入件64從主殼體4后端抽出。圖8A顯示了殼體插入件64完全插入到噴槍主殼體4中的情形。參見圖11，殼體插入件64包括一個前部凸肩90，其與靠近噴槍主殼體4前端的一個向內(nèi)延伸的凸肩92隔開。這樣就提供了一個縫隙，使得殼體插入件64可以插入到主殼體4中使保持片88、86結(jié)合在一起。當(dāng)殼體插入件64正確插入后，可以聽到保持片86“咔嗒”進(jìn)入狹槽89中的聲音，該狹槽為保持片88的一部分。
參照圖8A，噴嘴機(jī)架插入件100推入到噴嘴機(jī)架孔74中，并具有后壁102，其底部靠在殼體插入肋70的前面70b。正如下面將進(jìn)一步說明的那樣，粉末輸送管62的前端72、肋70的內(nèi)筒面以及噴嘴機(jī)架100的后壁沿軸線緊密壓合在一起，形成了一個由粉末輸送管62到噴嘴組件2的連續(xù)的粉末輸送通道。噴嘴機(jī)架100伸入到噴嘴組件2中，并使其前壁104與噴嘴頂端108中的凸肩106相接。在噴嘴機(jī)架100的前端可以布置一個O形槽110a(參見圖13A到E)以保持O形環(huán)110，從而防止粉末逸出到空氣中。噴嘴鎖緊螺母112的尾端114上具有內(nèi)螺紋，并可擰到噴槍主殼體4的前端帶螺紋的部分上。噴嘴鎖緊螺母112具有一個錐形的前部118，在其118a位置將噴嘴頂端108的前端錐頂夾住。在圖8C中清楚的顯示，噴嘴鎖緊螺母112具有一個向內(nèi)的唇邊119。唇邊119具有圓弧卷邊或其它圓滑彎曲的形狀，這樣當(dāng)噴嘴鎖緊螺母112擰到殼體4上的時候就可在噴嘴頂端108形成密封，防止粉末噴射到噴槍噴嘴之外。當(dāng)噴嘴鎖緊螺母118擰緊到住殼體4上后就將噴嘴頂端108向后拖回。隨著噴嘴鎖緊螺母118擰緊，噴嘴頂端108以及噴嘴機(jī)架100向后拉，從而使噴嘴機(jī)架100的后壁102和肋片70以及噴嘴機(jī)架的前壁104和凸肩106緊密壓合在一起。因此從噴槍1的尾端到噴嘴頂端108就形成了一個無縫的連續(xù)通路60。
參照圖8D，顯示了另一種噴嘴以及噴嘴鎖緊螺母。在圖8A中，當(dāng)噴嘴鎖緊螺母112在噴嘴頂端108上拖回時，唇邊119有徑向膨脹。在某些情況下，特別是取決于采用什么樣的材料來制造噴嘴鎖緊螺母112，噴嘴鎖緊螺母112可能不會將噴嘴頂端108拖回得足夠緊以在噴嘴機(jī)架前壁104和噴嘴凸肩106之間產(chǎn)生緊密結(jié)合，或者在位置108a處的密封會失效。在圖8D的實(shí)施例中，一個改進(jìn)的噴嘴頂端400包括一個向外延伸的凸肩402。在噴嘴頂端400上同樣包括向內(nèi)的凸肩104，當(dāng)噴嘴頂端400安裝的時候，該凸肩104將與噴嘴機(jī)架端壁104結(jié)合在一起。噴嘴鎖緊螺母404的前端向內(nèi)形成了一個唇邊406，其在位置408處為平的，并形成了一個環(huán)形凸肩410，當(dāng)噴嘴鎖緊螺母404螺接在噴槍殼體4上的螺紋端116上的時候，噴嘴鎖緊螺母凸肩410與噴嘴凸肩402結(jié)合在一起會向后拖動噴嘴頂端400。這種結(jié)構(gòu)可以保證噴嘴頂端400緊密的向后拖動。
參照圖8A，噴嘴機(jī)架100包括一個向外延伸的凸緣101。噴嘴機(jī)架100進(jìn)一步包括一個在軸線上與凸緣101隔開布置的O形槽103以及一個安裝在其中的一個O形密封圈103a。凸緣101更適合用到噴嘴前端108是圓筒狀的情況下而不是為平的情況下。此時，如果沒有設(shè)計一個與噴嘴機(jī)架101相擠靠的凸肩將噴嘴機(jī)架100拉入到殼體插入件64中，噴嘴鎖緊螺母118就不能拉入到噴嘴頂端108。如果需要的話可以在凸肩101后面布置一個墊圈(未顯示)。
在靠近噴嘴機(jī)架100后壁102的位置，噴嘴機(jī)架100上有一個直徑逐漸減小的部分105。這個部分與殼體插入件64的槽107a的O形密封圈107靠在一起形成密封結(jié)構(gòu)。
在圖10所示的另一實(shí)施例中，噴嘴機(jī)架100上有一個向后伸展將殼體插入件64的前端76外邊包起來的環(huán)形翼片120。在圖10所示實(shí)施例中，在翼片120的后端以及殼體插入件64的凸肩78之間裝有一個O形環(huán)122。除了噴嘴機(jī)架100和殼體插入件64的這些變化外，圖10所示的實(shí)施例和圖8A所示的是完全一樣的，因而采用了相同的附圖標(biāo)記。
圖13A-E詳細(xì)顯示了機(jī)架100。圖13A-D詳細(xì)顯示出了圖10所示的噴嘴機(jī)架100的結(jié)構(gòu)，而圖8A采用的噴嘴機(jī)架實(shí)施例顯示在圖13E中。除了上面提到的翼片120外，兩種結(jié)構(gòu)是相同的，不再敘述。
參照圖13A-D，噴嘴機(jī)架100為圓筒狀結(jié)構(gòu)，用以通過一個電極支架124(參見圖8A和圖10)支撐并對準(zhǔn)著高壓電極6。噴嘴機(jī)架100包括一個位于直徑方向上的粉末節(jié)流器126。該節(jié)流器126在軸線上穿過噴嘴機(jī)架100內(nèi)的一部分。該節(jié)流器126的后端為錐形(參見圖13D)，其前端有一個中央螺紋孔128。通孔130的開口端在螺紋孔128后端，出口端通過噴嘴機(jī)架100的側(cè)壁。制造的時候可以在節(jié)流器126的126a處鉆中心孔。一個連接管或空心銷132插在孔130中，從噴嘴機(jī)架100的外壁面延伸到螺紋孔128的尾端。銷132最好包括一個大頭132A，以防止其被推入到孔130中過深，并且正如下面將要述及的那樣可以提供更大的電接觸面積。中空管或銷132可以允許空氣流過，其作用將簡單說明。另外，孔130還可以是在孔中鍍有金屬的。無論是在何種情況下，從孔128的尾端到噴嘴機(jī)架100的外壁面到設(shè)置有一條電連接通路。
一個沿軸向延伸的狹槽或鍵槽134從銷132附近向后延伸到噴嘴機(jī)架100的尾端。此槽134用以插入形成在殼體插入件64“六點(diǎn)鐘”位置處的肋片或鍵136(參見圖9B)。當(dāng)噴嘴機(jī)架100從殼體插入件前端插入到噴嘴機(jī)架孔74中的時候，狹槽134以及鍵136結(jié)合在一起確保噴嘴機(jī)架100正確定位。利用在噴嘴機(jī)架100上形成的鍵可以省去使用一個軸向長鍵槽來使噴嘴機(jī)架100對準(zhǔn)在殼體插入件64中。例如如果鍵槽形成在殼體插入件64上，而鍵形成在噴嘴機(jī)架上，為了便于裝配，殼體上的鍵槽可能會相當(dāng)長。在殼體上設(shè)置這樣一個長鍵槽，可能會造成對噴槍前端不必要的放電。同樣，如果在殼體上布置一個狹槽，為了保證殼體剛度就要使殼體不必要的加厚。本發(fā)明正是避免了這種情況的發(fā)生。
粉末從粉末輸送管62尾端進(jìn)入噴嘴機(jī)架100，并通過節(jié)流器126兩側(cè)形成的兩個通道138分流出來。粉末流從噴嘴機(jī)架前端通過后再次合流成一股并進(jìn)入到噴嘴端部108。
電極支架124尾端有帶螺紋的突出部分140(圖8A)。電極支架124擰在噴嘴機(jī)架100的螺紋孔128中，以使電極支架124對準(zhǔn)流過噴嘴機(jī)架100和噴嘴組件2的粉末流的中央。該電極支架124最好是軸向錐形結(jié)構(gòu)，并將電極6沿軸向安裝在其中。當(dāng)電極支架124安全插入到孔128中后，一個連接在電極6尾端的彈簧124將和噴嘴機(jī)架100上的導(dǎo)管132內(nèi)端形成電通路。
參照圖8A，圖10以及圖11，一個閥門和電極連接盒組件150在電壓倍增器152和電極6之間通過導(dǎo)電銷132形成了電連接。盒150包括一個盒殼體154，其中插入有兩個可縱向移動的彈簧推動的接頭。這些接頭是一個電壓倍增器接頭156和一個噴嘴機(jī)架電極接頭158。殼體154在此實(shí)施例中是一個兩片的圓筒狀裝置，其在噴槍外邊裝配而成。兩個接頭156、158上都有使其保持在殼體154中的凸肩。電連接彈簧162可以在接頭156、158之間形成持續(xù)的電連接并可使二者在殼體154中斷開。當(dāng)電壓倍增器152完全插入到噴槍主殼體4時，電壓倍增器接頭156和電壓倍增器輸出線160電連接在一起。此實(shí)施例中，輸出線160是一個具有相當(dāng)剛度的高壓電纜芯子，其端部帶有一個接頭160a。當(dāng)電壓倍增器152插入到噴槍殼體4中的時候，將線160扳彎一個適當(dāng)?shù)慕嵌炔迦氲綒んw插入件64的盒孔82中。
噴嘴機(jī)架電極接頭158從盒殼體154伸出，其上包括一個閥桿164，該閥桿164伸出到盒殼體154之外，其尺寸可安裝并密封在殼體插入件64的盒孔82上的閥座166上。彈簧162迫使管164關(guān)閉，如圖11所示。當(dāng)噴嘴機(jī)架100沒有完全進(jìn)入噴嘴機(jī)架孔74中的時候，閥桿164可以在彈簧162的作用下關(guān)閉。如圖11所示，當(dāng)噴嘴機(jī)架100從孔74中移出，或著至少不和噴嘴機(jī)架連接銷158接觸的時候，彈簧162會推動接頭158向前將閥桿164關(guān)閉。在此位置接頭158從殼體插入件64上的一個偏斜有一個角度的小孔168中伸出。當(dāng)噴嘴機(jī)架100插入到孔74中時，它會在彈簧162的力的作用下將接頭158推回。當(dāng)通過擰緊噴嘴鎖緊螺母118使噴嘴機(jī)架100完全插入到孔74中的時候，電極連接銷132，特別是銷頭132a會和彈簧接頭158電接觸。在這種方式中，通過電壓倍增器接頭156、彈簧162、噴嘴機(jī)架接頭158、連接銷132以及電極彈簧142在電壓倍增器160和電極6之間形成了良好的電連接通路。
強(qiáng)調(diào)一下本結(jié)構(gòu)的幾個重要特征。直線型的粉末管路60是由粉末輸送管62、噴嘴機(jī)架100以及噴嘴組件2沿噴槍1的軸線安裝而成的，進(jìn)而構(gòu)成了一個無縫的封閉通路。電極也正好安裝在粉末流路中央。偏斜角度的盒150可使電壓倍增器52位于粉末通路60之上或之下，并且電壓倍增器152和噴嘴機(jī)架100都可以單獨(dú)從噴槍殼體4中移出。當(dāng)需要清洗的時候可以將噴嘴機(jī)架100拆下，而拆下電極支架124時就不必拆下噴嘴機(jī)架100了。當(dāng)噴嘴機(jī)架拆下后，將閥桿164座在閥座166上將閥關(guān)閉。這樣就可以防止粉末從孔82進(jìn)入到電壓倍增器152中。這樣一來，在進(jìn)行日常維護(hù)或更換顏色的時候，就可以通過空氣將噴槍殼體4前端的殘余粉末吹掉，而不會將粉末吹到殼體內(nèi)，同時在維修和更換電極的時候可以方便的接近電壓倍增器和電極。肋片和狹槽136、134結(jié)構(gòu)確保了當(dāng)噴嘴機(jī)架100插入到殼體4中時的方向，從而在噴嘴機(jī)架銷132和噴嘴機(jī)架接頭158形成正確連接。
盒組件150的設(shè)計是當(dāng)電壓倍增器158和噴嘴機(jī)架100完全插入到噴槍1中的時候，從電壓倍增器152到盒150之間布置有一個氣流通路，其圍繞著接頭158，通過孔168、132進(jìn)入到電極支架124。這很容易就可以達(dá)到，例如，可以設(shè)置一條通過盒殼體154的氣流通路。在圖示實(shí)施例中，當(dāng)管164處于打開位置的時候，氣流通過接頭158、156圍繞彈簧152從管164流出。電極支架124包括一個沿其長度方向的空氣通路170。此空氣通路可使空氣對電極進(jìn)行主動空氣清洗，并能防止電極上的粉末通過電極支架124流回到噴槍1中。當(dāng)閥164關(guān)閉后，盒150上的通路斷開，特別是在管164和閥座166之間形成了密封。
參見圖8A和圖8B，電壓倍增器152從殼體尾端插入到主殼體4中。電壓倍增器152包括一個電壓倍增器輸出鎖緊螺母172，其牢固的將電壓倍增器輸出線160夾在電壓倍增器152的輸出管中。特別是鎖緊螺母172包括一個向內(nèi)的凸肩176，其與導(dǎo)體160上的一個套圈177卡在一起。套圈177僅僅夾在導(dǎo)體160上。鎖緊螺母172通過螺接或其它方式連接在電壓倍增器152的殼體上。當(dāng)鎖緊螺母172擰緊后，套圈177拉住電壓倍增器152，迫使導(dǎo)體160與電壓倍增器152的輸出管178電接觸。最好是在電壓倍增器152插入到主殼體4之前就將電壓倍增器152、鎖緊螺母172、套圈177以及導(dǎo)線160組裝成單獨(dú)的部件。電壓倍增器152裝在殼體4和殼體插入件64之間的一個凹陷處174的殼體4底部上的肋片上。一個空氣進(jìn)口配件180提供了一個連接通氣管L的合適的地方。配件180與空氣通路(未顯示)連接在一起，并通過通氣管L向電壓倍增器凹陷處174提供用以冷卻電壓倍增器152的空氣。進(jìn)入凹陷處174的空氣也用于對電極進(jìn)行空氣清洗，如上所述。
當(dāng)電壓倍增器152安裝在殼體4中后，安裝支架18(圖7)被插入到殼體4尾端。在支架18和電壓倍增器152之間裝有一個彈性墊圈182，以使電壓倍增器裝在殼體4中的時候振動最小。支架18包括一個螺紋孔184，通過該螺紋孔，電纜M接頭可以插入殼體4中與電壓倍增器152的輸入端連接。電纜M上的鎖緊螺母185螺接在孔184中，以保證電纜M和電壓倍增器152的輸入端之間的電連接。可以使用螺釘186(圖5)將安裝支架18牢固的裝在殼體插入件64的尾端(在圖14A中，管狀裝配結(jié)構(gòu)中的安裝支架用標(biāo)記19表示，其中沒有使用螺釘或其它方式將其連接在殼體插入件64上，下面將對此進(jìn)一步說明)。可以使用一個頂蓋188將噴槍主殼體4蓋住。注意在安裝支架18的延伸部分還包括一個孔190。此孔190中裝有一個離子收集棒。安裝支架18上還包括一個粉末輸送管孔194。另外在支架18(圖14A中的管狀裝配結(jié)構(gòu)為支架19)上還布置有一個密封槽300，其中裝有一個O形密封圈302，用以使支架和殼體4之間密封。此功能用于密封殼體4中的空氣壓力。
繼續(xù)參見圖8A和圖8B，將粉末輸送管62通過支架18插入到主殼體4中，直到輸送管72的前端與殼體插入件的肋片70(圖9B)的后面相接觸。一個管狀的輸送管鎖緊螺母200用于將輸送管62保持在殼體4中，并與殼體插入肋片70以最小縫隙緊密連接在一起。鎖緊螺母前端202具有外螺紋。此前端部202擰入殼體插入件64(圖9B)尾端的螺紋孔中。一個O形環(huán)布置在鎖緊螺母200和支架18之間，用以防止空氣進(jìn)入到殼體4中。在靠近鎖緊螺母200的尾端有一個向內(nèi)的凸肩204，用以在鎖緊螺母200擰到殼體插入件64尾端的時候向前頂住粉末管62，緊緊靠在肋片70上。從而通過這種方式將粉末輸送管62緊密壓合在肋片上，形成一個光滑無縫的粉末通路60，正如前述那樣。應(yīng)注意，整個粉末通路沒有使用任何緊固件而是用帶有外螺紋的連接件將各部分緊密壓合成無縫通路。一個O形環(huán)205用以密封粉末輸送管尾端和鎖緊螺母200。
粉末輸送軟管連接件206用以連接輸送軟管H和噴槍1的尾端。連接件206插入在鎖緊螺母200的尾端，與粉末輸送管的尾端62a相接。連接件206包括一個向外的凸肩208。螺母200的尾端200a上有外螺紋，而鎖緊螺母210螺接在螺母200的尾端。鎖緊螺母210具有一個結(jié)合在連接件206的凸肩208上的向內(nèi)的凸臺。當(dāng)螺母210擰緊后，就通過將連接件206向前推動，從而在粉末輸送管的尾端62a處形成了無縫連接面。通過這種方式從粉末進(jìn)口輸送管H到噴嘴2之間通過多個外螺紋連接件在軸向上將各部分壓合在一起形成了一個整體封閉的無縫管路。在圖8所示實(shí)施例中，粉末通路包括粉末軟管連接件206、粉末輸送管62、噴嘴機(jī)架100以及噴嘴頂端108。連接件206包括一個向后延伸的螺紋接頭部分212，粉末軟管可以通過按壓或其它連接方式連接在該螺紋連接部分上。注意，鎖緊螺母200是通過安裝支架孔194伸出到噴槍主殼體4中的。
Ⅴ．帶有管狀裝配結(jié)構(gòu)的粉末噴槍參見圖14，粉末噴槍1的管狀裝配結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)與桿狀裝配結(jié)構(gòu)相同。最顯著的不同之處是管狀裝配結(jié)構(gòu)的安裝支架19沒有向下的延伸部分54以及球狀支撐30。另外，支架19不是通過緊固或其他方式固定在噴槍1上的，而是簡單的插在噴槍殼體4的尾端的。
正如前述，在管狀裝配結(jié)構(gòu)中有一個長條形的安裝管5，該管可以是用兩個單獨(dú)的部分5A和5B永久連接而成的。支撐管的前端5C套接在噴槍殼體4尾端直徑逐漸減小的突出部分上。當(dāng)噴槍1完全裝配好后，一個向內(nèi)伸出的凸肩214與安裝支架19的尾端相靠，使支架19定位在軸向上。
在管狀裝配結(jié)構(gòu)中，粉末輸送管62通過噴嘴機(jī)架100以及噴嘴組件2連接到安裝管5尾端。圍繞輸送管62外圍安裝有一個連接桿216。連接桿216為管狀結(jié)構(gòu)，其前端216a和尾端216b都有螺紋。連接桿帶螺紋的前端216a和殼體插入件64尾端的內(nèi)螺紋孔66螺接在一起，二者之間有一個O形密封環(huán)。應(yīng)注意，雖然優(yōu)選實(shí)施例中連接桿216的前端是連接在殼體插入件的尾端的，但是這僅僅是為了方便起見。連接桿可以進(jìn)一步伸入到噴槍主殼體4中并螺接在殼體插入件的其它部分上。還有，粉末輸送管本身也可以具有雙重功能，正如本領(lǐng)域人員可以很容易就能明白的那樣，如果在其前端布置上螺紋也可以作為連接桿使用。優(yōu)選用較短的連接桿216安裝在殼體插入件64的后端，由于這是盲裝配過程，因此使用較短的連接桿較易完成。
為了固定連接桿216，使用了一個管進(jìn)口支架218來加固。在圖15A和15B中顯示了一個管進(jìn)口支架218實(shí)施例。該支架218包括一個尾端螺紋孔220和一個前端光孔222?？?20、222雖然是相互分離的，但通過一個普通的支架體224連接在一起。這種結(jié)構(gòu)提供了一個中間開口226，其作用將簡單描述如下。在支撐主體的外圍布置有一個加強(qiáng)肋228，從而形成了光孔222。如圖14所示，連接桿216向后伸出，當(dāng)連接桿216完全插入到殼體插入件64的帶螺紋的尾端66中的時候，該連接桿216的尾端螺紋部分216b部分伸入到支架孔226區(qū)域中。連接桿尾端216b并不是直接通過孔226通到螺紋孔220中的，其中還保持有一個間隙，足以使一個鎖緊螺母230螺接在連接桿216的尾端。光孔222的一個后壁232與鎖緊螺母230的前端面連接在一起(見圖14)。當(dāng)鎖緊螺母230擰到連接桿216的尾端時，螺母230推動支架218向前運(yùn)動。加強(qiáng)肋228與安裝管5的后壁鄰接。當(dāng)鎖緊螺母230進(jìn)一步擰緊到連接桿216上時，支架218進(jìn)一步向前推動，從而推壓安裝管5并使之牢固地與噴槍主殼體4壓合在一起。優(yōu)選連接桿216由一種非常硬的塑料例如PVC制成，因而提供一種與噴槍1完全結(jié)合在一起的非常剛硬的結(jié)構(gòu)。
采用一種鎖緊螺母200，以實(shí)際上與圖8實(shí)施例相同的方式，將管連接器206與粉末輸送管62的尾端裝配在一起。然而，在圖14的實(shí)施例中，鎖緊螺母200的前端是擰到支架218的光孔220中，而不是擰到圖8實(shí)施例中的殼體插入件64中的。鎖緊螺母210推壓連接器200以與粉末輸送管尾端62a連接在一起。
因而，在圖14A和圖14B所示的管狀裝配結(jié)構(gòu)中，一條圍住無縫粉末通路60的連續(xù)的直線是由管連接器206，粉末輸送管62，噴嘴機(jī)架100和噴嘴頂端108形成的。通過采用與通路不同部分相連接的外螺紋連接器，這一粉末通路在軸向牢固的壓合在一起。而且，將連接桿216與兩個殼體部分4,5一起使用，提供了不易因振動而松動的非常剛硬的結(jié)構(gòu)。
一個可選的管狀支架234可脫開的連接在管進(jìn)口支架218上。這個支架234(同樣見圖16和圖16A)提供了一個支撐粉末進(jìn)口連接端212的粉末進(jìn)料管H后端的弓形框架236。這個支撐架能防止進(jìn)料管H的過渡彎曲，該過渡彎曲限制粉末自由流入噴槍1。支架234包括在支架218上與肋239相鎖的鎖緊片238。通過一舌狀和凹槽結(jié)構(gòu)提供了一個附加支撐件。支架234包括一個肋片垂直延伸部分280和一個基本上水平但有點(diǎn)弓形的舌狀物282。肋和舌狀物280、282滑到一個相適應(yīng)的T形縫284，該T形縫由管進(jìn)口支架218的一對向下延伸部分286a和286b構(gòu)成。
在前述管狀裝配結(jié)構(gòu)中，安裝支架19不包括向下伸出部分54和球形支撐30。為了安裝離子接受棒192，可隨意設(shè)有一個離子接受安裝支架240(圖17)。此支架240包括在凸緣244下延伸的支架主體242。例如，此主體通過一個螺釘安裝在安裝支架19的底端。凸緣242包括一個通孔，并且離子接受棒192可插入該通孔且通過一個定位螺釘246或其它合適的方式安裝在支架240上。
Ⅵ．清洗噴槍本發(fā)明的無縫直線型粉末通路60的一個顯著的好處是保證了很有效的自動或手工的噴槍清潔操作。自動的噴槍清潔是指，當(dāng)在噴射操作中未使用噴槍1時，噴槍控制系統(tǒng)K可將壓縮的空氣送進(jìn)粉末流動通路。這種空氣可將在粉末通路中的粉末殘渣從噴槍1的噴嘴2中吹出。這在顏色轉(zhuǎn)換過程中同樣可有效地采用。這一自動的清潔功能可作為傳統(tǒng)手工粉末清潔的部分或替換得到實(shí)現(xiàn)，后者經(jīng)常通過將粉末進(jìn)料管H與噴槍1斷開，并且采用從氣嘴吹出的氣流沿粉末進(jìn)料管吹下。
根據(jù)本發(fā)明的這一方面，一種自動的噴槍清潔工具便成為該噴槍1的一個可選部件。當(dāng)然，噴槍清潔部件也可作為噴槍1的一個標(biāo)準(zhǔn)功能部件。
僅僅改變噴槍1組件的幾個部件便可容易地實(shí)現(xiàn)噴槍清潔功能。而且，對于桿狀裝配結(jié)構(gòu)和管狀裝配結(jié)構(gòu)而言，這一噴槍清潔部件可以相似的方式實(shí)現(xiàn)，因此，該裝置將僅僅在此描述一次。改變的基本部件是鎖緊螺母200。改變的部件在圖19中作了說明并且安裝在圖18中。一個改進(jìn)的粉末管鎖緊螺母250包括一個帶螺紋的前端252，該前端252螺接到管狀裝配結(jié)構(gòu)的支架218的螺紋孔220中，或桿狀裝配結(jié)構(gòu)的殼體插入件64的帶螺紋的尾端66中。與帶螺紋的端部252相對的是一個具有兩個軸向上有間距的O形環(huán)256的直徑漸減的套管254。一個或多個孔258通過套管254的端壁徑向延伸到兩個O形環(huán)256之間。
清洗套管260插入到如圖18所示的套管254中。清洗套管260包括一個中心通道262，其在清洗套管260內(nèi)并尤其在軸向上位于O形環(huán)256之間形成一個氣腔。一個螺紋孔264通過壓合或其它方式連接一個標(biāo)準(zhǔn)通氣管266?？?64在機(jī)架260內(nèi)向氣腔開啟。因而，通過清洗套管260，然后通過孔258將氣流從配件266引入到鎖緊螺母250內(nèi)的粉末流動通路中。采用這樣的方式，壓縮的空氣可自動送進(jìn)粉末通道。清洗套管260是一個在套管254上通過兩個O形環(huán)256滑動配合的裝置，因而允許空氣配件在任何方向上旋轉(zhuǎn)(如圖18所示的12點(diǎn)鐘位置或頂端位置)。
一個管連接器268插入機(jī)架260的尾端并且延伸到套管254的內(nèi)部。該連接器268可配給一個鎖緊部件270，該鎖緊部件與夾持肋272在套管254的尾端上緊密配合。反之，該連接器268可擰接到鎖緊螺母250上。
圖21示出了該噴槍清潔組件的一個可替換的實(shí)施例。在這一實(shí)施例中，清洗套管260’包括兩個保存O形環(huán)256的凹槽。通過將O形環(huán)256移動到清洗套管260’中，便防止了孔258’對O形環(huán)的破壞。
在這一實(shí)施例中，管連接器268’已作了改變，從而采用一種上拉式安裝方式而不是螺紋或鍵連接方式進(jìn)行安裝。該連接器268’包括一個外肩700。套管254’也稍微地作了改變，以在其尾端包括一個螺紋配合端702。鎖緊螺母704螺接在螺紋端702上并包括一個與肩700連接的內(nèi)法蘭706，并且當(dāng)螺母704擰緊時將連接器268’牢固的向上拉緊。在裝置中用到了一個防止清潔操作中的粉末和空氣的反轉(zhuǎn)流的O形環(huán)708。此O形環(huán)盡管未作標(biāo)記，但在圖18和19所示的實(shí)施例中都有應(yīng)用。
在圖21的實(shí)施例中也添加了一個傳統(tǒng)的內(nèi)嵌止回閥710。該止回閥710設(shè)在空氣配件266和清洗套管260’之間。當(dāng)未使用清潔功能時，該止回閥710防止空氣和粉末的反轉(zhuǎn)流通過配件266。該止回閥可以是傳統(tǒng)的，例如從PISCO Pneumatic Equipment公司可獲得的CVFN1-N1BU零件。
Ⅶ．噴槍的安裝和拆卸在管狀裝配結(jié)構(gòu)中，噴槍的裝配過程可以通過下述示例性方式進(jìn)行。將盒閥150裝在殼體插入件中，然后將插入件夾在噴槍主殼體4中。將電壓倍增器152插入，直到電線160與電壓倍增器接頭156相接觸為止。將墊圈182和安裝支架19插入到噴槍殼體4中。最后是將墊圈182粘在支架18的前端，這樣當(dāng)以后拆卸的時候，拆下墊圈的時候就會和支架19保持在一起。通氣管和電纜穿過安裝管5后分別連接在各自的連接點(diǎn)上。將連接桿216螺接在殼體插入件64的尾端。然后將安裝管5推壓在噴槍殼體4尾端，并將支架218安裝在連接桿216的尾端。將張緊螺母230緊固在連接桿216上，然后將安裝管5推到噴槍殼體4上并緊密壓合在其上。然后使粉末管62穿過連接桿216插入到噴槍殼體4中。使鎖緊螺母200螺接在管進(jìn)口支架218上，將粉末管62緊密壓合在殼體插入件64中。最后就可以在帶有或不帶有清洗功能的裝置中裝上管連接件206、管支架234以及相關(guān)的部件了。
本發(fā)明的一個突出的特征是粉末輸送管62可以是最后裝入的部件之一。連接桿216與噴槍1牢固的支撐在一起的時候粉末輸送管62可以是已經(jīng)裝上了或還沒有裝上。這樣在更換顏色的時候就不用將噴槍1從其裝配結(jié)構(gòu)上拆下而將粉末管62從噴槍1中拉出來了。而且還可以不進(jìn)入到噴室就將粉末管62拆下。對這種無縫直線型粉末通路60，可以有效進(jìn)行清洗，而且還便于更換粉末輸送管。
在噴槍1前端，電極6裝在電極支架24中，然后將該支架24裝在噴嘴機(jī)架100中。噴嘴機(jī)架100從殼體插入件64的前端推入，并與盒接頭158形成電連接，從而將電力從電壓倍增器提供給電極6。最后將噴嘴頂端108塞到噴嘴機(jī)架100的前端并用噴嘴鎖緊螺母緊緊擰在噴槍殼體4的前端。
對于桿狀裝配結(jié)構(gòu)，噴槍1的裝配基本上是一樣的。將安裝支架18螺接在殼體插入件64中后再將頂蓋188裝上，然后將球形支撐30裝在夾持組件26、28中。
Ⅷ．管狀裝配結(jié)構(gòu)的替換設(shè)計方案下面參照圖20A-D對前面所述的管狀裝配結(jié)構(gòu)的另外一種實(shí)施例進(jìn)行說明。使用連接桿216的基本概念(例如，參見附圖14A)是以一定的機(jī)械形式將殼體的兩部分4、5在軸向上支撐并壓合在一起，而不需用第三個殼體部件或類似的較弱的連接件。下面將要提到，這種軸向壓合可以通過多種方式來實(shí)現(xiàn)。在各種替換實(shí)施例中，噴槍的基本結(jié)構(gòu)是與圖14A、B中所示實(shí)施例結(jié)構(gòu)相同的，無需重復(fù)，并且在后續(xù)說明中相同的部件是用相同的數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記的。
在圖20A所示實(shí)施例中，輸送管的改進(jìn)功能是既作為輸送管400也作為連接桿使用。為獲得這種結(jié)果，在輸送管400前端設(shè)置有陽螺紋配合端402。此配合端402螺接在殼體插入件64的陰螺紋配合部分404上。在靠近輸送管400尾端的位置的管進(jìn)口支架218的區(qū)域，輸送管400上設(shè)置有外螺紋406。此外螺紋和張緊螺母230配合在一起。
裝配的時候，先如上所述的那樣對噴槍1進(jìn)行裝配，除了將輸送管400螺接在殼體插入件64中之外。當(dāng)支架218裝入后再將張緊螺母230擰緊在輸送管400上，這樣就會推動支架移動，從而在軸線上將殼體部分4、5壓合在一起。
即使是本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員也能理解，輸送管400可以螺接在殼體插入件64的任意位置上，而且還可以螺接在電極支架(噴嘴機(jī)架)100的尾端。
參照圖20B，在此實(shí)施例中用到了一個小直徑剛性連接桿500來將殼體部分4、5在軸向上壓合在一起。該桿500兩端都有螺紋。桿500的前端裝在殼體插入件64的尾端螺紋孔506中。而該桿500沿與輸送管62平行的軸線向后延伸。連接桿500的尾端500a螺接在管進(jìn)口支架218的孔502中。在其尾端擰有一個螺母504。當(dāng)螺母504擰緊的時候，螺母會擠壓支架218，進(jìn)而將殼體的兩部分4、5在軸向上壓合在一起，其方式與圖14A,B所示的實(shí)施例相似。最好但并不是必要的是，連接桿基本上沿噴槍1的縱軸線延伸，當(dāng)然，桿500也可以在偏離軸線的情況下仍然保證將噴槍1壓合在一起。
參照圖20C，除了用到了圖20B中的一個連接桿外還用到了一根纜索550。在殼體插入件64的尾端安裝有一個吊環(huán)螺栓552和支架554。吊環(huán)螺栓552形成或連接在支架554上，并且支架554帶有螺紋的一段安裝在殼體插入件64的螺紋孔556中。纜索550的前端彎曲后穿過吊環(huán)螺栓552。在第二支架560上連接或緊固著一個第二吊環(huán)螺栓558。該第二支架560通過管進(jìn)口支架218伸展出來，其帶有螺紋的尾端上擰有一個螺母562。纜索550的尾端彎曲后穿過第二吊環(huán)螺栓558。當(dāng)螺母562擰緊在第二支架560上后，纜索550張緊，并以與前述實(shí)施例中相似的方式將噴槍殼體的兩個部分4、5在軸向上緊緊壓合在一起。
參照圖20D，此實(shí)施例與圖14A、B所示實(shí)施例大部分相似，除了在殼體插入件54中包括一個陽螺紋延伸部分600外。此延伸部分600沿軸向向后通過安裝支架19。在此實(shí)施例中，連接桿的尾端不是安裝在噴槍殼體4中的殼體插入件64上的，此處的連接桿602包括有一個帶陰螺紋的前端604，其安裝在殼體插入延伸部分600的螺紋端上。盡管支架19完全位于噴槍殼體4中而且并沒有連接在殼體4、延伸部分5或殼體插入件64上，連接桿602的前端仍然結(jié)合在安裝支架19上并使之定位，連接桿602以與圖14A,B中相似的方式緊密圍繞著輸送管62。連接桿602的尾端螺紋部分通過張緊螺母230如上所述的那樣將殼體部分4、5在軸向上緊密壓合在一起。
本發(fā)明是參照附圖以實(shí)施例的方式進(jìn)行說明的。很顯然，通過閱讀并理解本說明后他人也可以做出各種改進(jìn)和替換。在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改進(jìn)和替換包括在本發(fā)明之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種靜電粉末噴槍，該噴槍包括一個帶有噴嘴端和進(jìn)口端的噴槍殼體；所述進(jìn)口端具有一個與要噴射的粉末供料源相連接的粉末進(jìn)口，并且所述噴嘴具有一個電極以及一個粉末出口，粉末通過該粉末出口向一個物體表面進(jìn)行噴射；一個粉末通路，該粉末通路從所述粉末進(jìn)口通過所述殼體沿與所述殼體的一單個軸線直線延伸到所述粉末出口。
2．如權(quán)利要求1所述的噴槍，其特征在于，所述噴嘴包括一個安裝在所述粉末通路中的電極支架；所述電極通過一個閥門連接在供電源上，當(dāng)所述電極支架離開所述噴嘴的時候，該閥門可阻止粉末流向所述供電源。
3．如權(quán)利要求2所述的噴槍，其特征在于，所述閥門包括一個帶有一個閥桿的止回閥，當(dāng)所述電極支架裝在所述噴嘴上的時候，該閥桿被所述電極支架所移動而將所述閥門打開。
4．如權(quán)利要求1所述的噴槍，其特征在于，所述殼體包括首尾相接的第一和第二殼體部分；所述殼體部分在所述進(jìn)口和所述出口之間封裝有一個粉末輸送管、一個通氣管和一個電纜；所述殼體部分通過一根從所述粉末進(jìn)口伸出的連接桿在軸向上壓合在一起。
5．如權(quán)利要求4所述的噴槍，其特征在于，所述連接桿從在所述第一殼體部分的所述粉末進(jìn)口的伸出，終止于所述第二殼體部分內(nèi)；所述第二殼體部分具有一個與所述第一殼體部分的一個第二端相接的第一端；所述第二殼體部分具有第二端；所述噴嘴可拆卸地裝在所述第二殼體部分的第二端上。
6．如權(quán)利要求5所述的噴槍，其特征在于，所述第二殼體部分包括一個夾在所述第二殼體部分中的可動殼體插入件；所述插入件包括一個螺紋孔；所述連接桿具有一個螺接在所述螺紋孔中的第一螺紋端。
7．如權(quán)利要求6所述的噴槍，其特征在于，所述連接桿包括一個第二螺紋端；該噴槍還包括一個螺母，當(dāng)其擰到所述連接桿的第二螺紋端上的時候?qū)⑺鰵んw的各部分壓合在一起。
8．一種粉末噴射裝置，該裝置包括沿軸向首尾相接排列的第一和第二殼體部分；一個安裝在所述第二殼體部分一端的噴嘴組件以及一個安裝在所述第一殼體部分一端的粉末進(jìn)口；用于將殼體各部分在軸向上壓合在一起的裝配結(jié)構(gòu)。
9．如權(quán)利要求8所述的噴槍，其特征在于，所述裝配結(jié)構(gòu)包括一個第一端連接在第二殼體部分的連接桿；所述連接桿的第二端可以接受一個部件，當(dāng)該部件安裝在連接桿上的時候可使所述殼體各部分壓合在一起的。
10．一種噴槍，該噴槍包括一個噴槍殼體，該噴槍殼體包括一個連接在所述殼體的噴射端的噴嘴，一個連接在所述殼體的粉末進(jìn)口端的粉末管，以及一個位于所述殼體的粉末進(jìn)口端的管支架；所述支架支撐著一個粉末管，當(dāng)該粉末管連接在所述粉末進(jìn)口的時候可防止所述粉末管過度彎折。
全文摘要
一種靜電粉末噴槍裝置,該裝置包括一個噴槍殼體和一個裝在該殼體上的噴射端以及一個從粉末進(jìn)口沿與殼體的一軸線直線延伸到粉末出口的光滑無縫的粉末通路。在噴嘴中的電極和電壓倍增器的輸出端之間設(shè)置有一個盒閥以及導(dǎo)體組件。該盒中包括一個從電壓倍增器向噴槍電極供電的導(dǎo)電通路以及一個最好為止回閥的閥門,當(dāng)噴槍電極拆下或至少從噴嘴中移出后該閥會關(guān)閉。
文檔編號B05B5/053GK1306887SQ0012484
公開日2001年8月8日 申請日期2000年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月16日
發(fā)明者艾倫·J·克諾貝, 安德魯·M·佩迪, 約翰·B·沃蘭因, 約翰·C·A·特雷勒, 布賴恩·J·鮑曼, 保羅·F·邁爾斯, 丹尼爾·J·湯普森 申請人:諾德森公司