专利名称：压缩空气节流装置和粉末喷镀涂层装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的压缩空气节流装置、尤 其用于粉末喷镀涂层装置的压缩空气节流装置。此外，本发明还涉及一种具有 至少一个这样节流装置的粉末喷镀涂层装置。
背景技术：
EP1156882B1中公开了具有这种节流装置的粉末喷镀涂层装置。它包括电
动的步进马达，该步进马达通过折叠梁连接使阀件旋转。该阀件具有螺紋，该
螺紋与壳体螺紋相啮合，因此，岡件在旋转期间相对于阀座也沿着轴向运动，
从而调整设置在阀座中的节流通道的打开宽度。该专利文献还公开了 一种具有
两个节流阀的节流装置，这两个节流阀布置成相互相对并且借助一个相同的步
进马达来驱动，因此，在一个节流阀进行打开运动时，另一个节流阀根据步进
马达的旋转方向实现关闭运动或者返回。步进马达从基准位置旋转出来大约一
个规定的齿距数量以调整至少一个节流通道的预定打开宽度。
在公知节流装置的实际应用中，节流阀在基准位置上具有最小的打开横截
面，该最小的打开横截面可以完全被关闭或者可以稍稍打开从而有压缩空气泄 漏流，该压缩空气泄漏流在调试节流装置之前净皮测量出来，并且在电动控制步 进马达时得到考虑以调整所需要的工作-压缩空气流。实际上，由于制造误差 和由于要考虑马达轴的角度位置，因此它在旋转运动步伐 (Drehbewegungsschritt)结束时被证明是极端困难的，它把节流阀的完全关闭 位置用作基准位置，从该基准位置计算出步进马达的步伐(Schritt)，从而使 规定的压缩空气流通过节流阀。
附图中的图1示出了一个实际上公知的、EP1156882B2的粉末喷镀涂层装 置的实施例。电动步进马达2借助一个没有示出的电动控制装置来进行控制， 从而通过折叠梁连接件4使阀件6旋转大约预定的数量的旋转螺距，从而因此 相对于阀座10调整阀件6的针阀头部8并且因此调整一个形成在阀座10的节
流通道12的打开宽度。阀件6设置有螺紋14,该螺紋14与壳体17的螺紋16 相啮合，因此步进马达2的旋转运动转换成了阀件6的轴向运动。在节流通道 12的打开宽度最小时，优选为在节流通道完全关闭时(但是完全关闭节流通 道在实践中非常难实现)，阀件6的其它旋转运动和其它轴向运动停止了，其 中，在这种情况下，阀件6的止挡18沿着圆周方向被挡在壳体17的止挡20 上。因此节流通道12可以被打开大约超过阀件6只旋转360度的一圏，两个 止挡18和20已经在完全旋转360之前不久又相互一定得具有如此长的图1 的轴向距离，因此它们沿着旋转方向相互可以运动。它需要，在与基准位置和 具有相对较大倾斜度的螺紋14、 16相比可最小地调整节流通道12的开口横截 面时，两个止挡18和20的轴向重叠刚好较短。螺旋倾斜度越大，那么在步进 马达2步进时阀件6的轴向运动越大。因此，不能实现节流阀8、 10、 12的精 细调整。因此，通过单个零件的制造误差来产生了困难。理想的是，通过节流 通道12可以非常精确地调整压缩空气流，并且可以调整非常小的压缩空气流 的变化。但是，在公知的装置中，由于下面这些已经产生了调整失效，即在两 个止挡18和20相互沿着旋转方向接触时，步进马达2不能完全实现一个电动 控制开关所需要的旋转螺距。
发明内容
通过本发明来解决这个任务，本发明提供了一种这样的可能性，即与现有 技术相比，通过本发明可以以更加方便的方式来精确地调整节流装置。
根据本发明，通过权利要求1的节流装置的特征来实现这个任务。
特别有利的是，本发明的这种节流装置应用到粉末喷镀涂层装置中，因为 它对于所需要的涂层粉末量而言是特别重要的，以实现较好的涂层质量和实现 较高的效率，因此，它可以精确地调整压缩空气流，并由此以精细的、较小的 步伐或者无级地和因此连续地进行调整。所有这些可能性提供了新的发明。
但是，本发明不仅可以用于粉末喷镀涂层装置，而且也适合于需要精确地 调整压缩空气流或者流体流的所有其它应用。
其它特征记载在从属权利要求中。
在下面，参照附图根据作为例子的本发明优选实施例描述本发明。在附图
中
图1以轴向剖视图示意性地和部分地示出了粉末喷镀涂层装置的现有技 术的压缩空气-节流装置；
图2以沿着图5的平面II - II所看去的轴向剖一见图示出了处于完全或者部 分关闭位置上的本发明压缩空气-节流装置，该完全或者部分关闭位置在这个 实施例中是节流装置的控制的基准位置；
图3是图2的III的放大细节；
图4是图2的IV的放大细节；
图5是沿着图2的箭头V方向看去的、图2的节流装置的正视图； 图6是处于节流阀的完全打开位置上的本发明节流装置的轴向剖视图； 图7是图6的VII的放大细节； 图8是图6的VIII的放大细节；
图9是沿着图6的箭头IX方向看去的、本发明节流装置的后视图； 图10是与处于所述第一节流阀的完全或者部分关闭位置上的本发明第一 实施例相类似的本发明节流装置的另 一个实施例的纵向剖^L图，其中该关闭位 置用作节流装置控制的基准位置，及除了所述的第一节流阀之外，还设置了第 二节流阀，在第一节流阀沿着关闭方向运动时，该第二节流阀沿着打开方向运 动；及在第一节流阀沿着打开方向运动时，第二节流阀以相反的方式沿着关闭 运动；其中图IO示出了处于关闭位置或者部分关闭的位置上的第一节流阀和 处于完全或者接近完全打开位置的第二节流阀；
图11示出了图IO的节流装置，其中第一节流阀完全或者接近完全打开而 第二节流阀完全或者部分关闭；
图12示意性地示出了本发明的粉末喷镀涂层装置，该装置包括至少一个 位于压缩空气道中的、与图2-10中的一个相对应的本发明节流装置；
图13是图12的粉末喷镀涂层装置的一部分，其中代替图2-9的两个节 流装置， 一个节流装置与两个布置成相互相对的、共同操纵的、根据图10和 11的节流阀一起使用。
具体实施例方式
在图2至9所示出的本发明压缩空气节流装置21包括节流阀22和可控制的电动马达24，其中电动马达24具有马达轴26以调节节流阀22。马达24 可以是马达轴26可控制地调整到限定旋转角度位置上的任何马达类型。它优 选为电动的步进马达。电动马逸24的马达壳体30借助骑马螺栓32保持在阀 壳体34上。骑马螺栓32沿着轴向被夹紧在马达壳体30的后部端面36和阀壳 体34的法兰38的前端面37之间。这两个零件以一个偏心地布置到马达24 的轴向中线39上的、沿着轴线平行的插座连接进行连接，以防止马达壳体30 在岡壳体34上进4亍;旋转。之后，例如具有阀壳体34上的突出部40和一个位 于相关的另一个零件例如马达壳体30上的、安装该突出部40的空隙42，如 图2示意性所示那样。防止旋转也可以通过其它装置来实现，例如通过位于马 达壳体30和法兰38之间的螺栓来实现。
此外，根据本发明，设置了电动的电流电路44,该电流电路44具有至少 两个、例如三个可导电的接触元件46、 48、 50,从而根据节流阀22的调节交 替地中断和接通电流电路44。
才艮据本发明的特f朱实施例，接触元件中的至少一个、例如接触元件50设 置在轴向可调整的阀件52中，并且与这个接触元件50 —起相对于这些接触元 件中的至少一个其它才妄触元件、例如相对于两个其它冲妄触元件46和48可以运 动，并且同时相对于节流阀22的阀座54借助马达24可以运动，从而借助阀 元件、优选为针阀60的阀头部58改变形成在阀座54中的节流通道56的开口 宽度，该针阀60是可调整阀件52的零件。
针阀60与马达轴26这样的连接，即在针阀60没有旋转的情况下，它通 过马达轴26的旋转来进行轴向调整。因此，针阀60在岡壳体34的通孔64 内被轴向地引导。通孔64至少在它的一部分长度上具有非圆形形状、优选为 多角形状、例如四角形，从而防止针阀60进行旋转。根据附图中所示出的优 选实施例，螺紋轴套62被固定在针阀60的后端上，优选地以压铸方法来喷溅， 该螺紋轴套62具有多边缘的外圆周段66，该外圆周4殳66在通孔64的多边缘 内圆周段68中被轴向引导。螺紋轴套62具有内螺紋70,该内螺紋70与抗扭 地布置在马达轴26上的第二螺紋轴套74的外螺紋72相啮合。
电动电流电路44的导电接触元件46、 48和50环绕针阀60地布置在位于 中间元件80的向前端面76和向后端面78之间的通孔64内。中间元件80沿
着轴向紧贴在通孔64的凸肩的一个向后端面82上。
一个通过凸肩82来变窄的、通孔64的开口段84通过密封件86与第一阀 室88相密封。节流阀22设置在第一阀室88和第二阀室90之间。
在本发明的优选实施例中，两个布置成局部实心的4妄触元件44和46以在 横向平面上相互有一个距离地、不能运动地布置在中间元件80的向后端面78 上，该4黄向平面与中线39成直角地延伸。运动的接触元件50可运动地与可运 动的阀件52布置在一起，并且形成为用来桥接两个接触元件44、 46的接触桥 形接片，因此电接触元件形成按钮。各自仅在针阀60处于预定的基准位置上 之后，优选在针阀60几乎完全地或者优选为完全地关闭节流通道56之后，形 成为接触桥形接片的接触元件50接触和桥接两个局部实心的接触元件44和 46，如图2、 3和4所示那样。
在电4妄触元件46、 48、 50连通时，在一个仅示意性示出的电控制装置89 中产生了基准信号，该基准信号与节流阀22的基准定位(基准位置)相对应， 该基准位置优选为完全或者接近完全连通的节流阀连通位置。在基准位置是节
流阀22的一个仅部分的连通位置时，测量因此所产生的压缩空气的泄漏流， 该泄漏流流过节流阀22。在步进马达24的每个步(Schritt)中，节流阀22进 一步打开，并由此更多的压缩空气通过节流阀22。因此，每个借助马达24的 电控制装置89所要求的旋转步(Drehschritt)与预定的、可测量的压缩空气量 相对应，该压缩空气量流过节流阀22。所想要的压缩空气流量因此在任何时 间可以被重新产生。
节流装置这样地形成，即在针阀60沿着打开方向的运动开始时，与针阀 60 —起可以运动的接触元件50移离局部实心的接触元件46和48并且因此i"吏 电流电路44打开。
如图2和6所示那样，可调整的阀件52和针阀60例如^皮调整大约6毫米 的调整距离，因此从马达壳体30到基准位置的、螺紋套62的后端的轴向距离 根据图2-4例如大约是8亳米，并且从马达壳体30到完全打开的阀位置的、 螺紋套62的后端的轴向距离根据图6-8例如大约是2毫米。导电的接触元件 46、 48、 50仅是在针阀60的基准位置上，但是仅在针阀60的可能轴向调整 上相互4秦触。电流电^各44在接触元件46、 48、 50进4亍4矣触时#:连通并且在没
有接触时中断。
也可以选择针阀60的其它基准位置来取代优选的基准位置以实现本发明。
两个局部实心的接触元件44和46各自具有电连4妄元件46 - 1或者48 - 1, 这些电连接元件在图5和9中^皮清楚地示出。
与可运动阀件52、优选为针阀50可一起运动地连接起来的可运动接触元 件50优选为导电接触环，该导电接触环包围着针阀60，并且可倾斜地位于一 个向前的支承面92上，该支承面形成在针阀60或者优选为根据附图形成向前 伸出的、螺紋套62的环形凸缘94上。通过接触环50的可倾斜性能可以确保， 在接触件46和48的接触表面布置成不平行于用作接触桥接件的接触环50时， 它不仅紧贴在一个局部实心的接触元件上，而且也紧贴在两个局部实心的接触 元件46和48上，并且它们相互电连接。
一个形成为盘簧的压力弹簧96沿着轴向夹紧在可运动的接触件50 (接触 桥接件、接触环)和中间元件80之间，从而在可调整的阀件52进行所有的轴 向调整时，使接触元件50与支承表面92保持结合。此外，压力弹簧96可以 导致螺紋70和72的齿总是沿着相同的轴向相互紧贴，因此在螺紋之间的空隙 和公差不会影响节流阀22的调整精度。
根据另 一个没有示出的本发明实施例，导电接触元件不是预先考虑桥接 件，而是它仅预先考虑两个局部实心的接触元件46或者48中的一个，并且可 运动的接触元件50设置有电连接件，该电连接件与电控制装置89相连，因此 在两个接触元件50和46 (或者4艮据另一个实施例50和48 )在图2所示的基 准位置上相互接触或者在针阀60的所有其它位置上相互不接触时，在控制装 置中产生信号。
图IO和11示出了本发明的节流装置121的另一个实施例，其中第二节流 阀122 ^皮设置到其它附图所示的第一节流阀22,它们相互这样地机械连接， 以致在节流阀22沿着打开方向运动时，另一个节流阀122产生了沿着关闭方 向的运动，及相反地，在节流阀22沿着关闭方向运动时，另一个节流阀122 产生了沿着打开方向的运动。因此，在图10和11的实施例中，第二节流阀 122的针阀160通过第一针阀60的轴向延伸来形成。第二阀122相应地、但
是是在相反的空间布置中具有阀头158、阀座154和通过阀座的节流通道156。
第一节流阀22的第一阀室88具有外部气动连接88-1。第一节流阀22 的第二阀室90通过阀连接通道94与第二节流阀122的第二阀室190相连通。 第二节流阀122的节流通道156设置在第二阀室190和第一阀室188之间，该 第一阀室188设置有外部气动连接188-1。阀连接通道94设置有一个外部气 动连接94-1。当阀连接通道94的外部气动连接94 - 1与气动源连通时，气 动源的压缩空气96根据节流阀22和122的调整借助唯一马达24或者仅通过 笫一节流阀22或者通过两个节流阀22和122或者仅通过第二节流阀122各自 流入到所限定出的流量分配器中，如它在图10和22通过箭头96-1、 96 - 2、 96 - 3和96 - 4所示意性地示出那样。
本发明的节流装置的优选应用领域是粉末喷镀涂层装置，因为在进行粉末 喷镀涂装时，效率和涂层质量特别依赖于压缩空气流的精确调整。
图12示意性地示出了本发明的粉末喷镀涂层装置中的许多可能实施例中 的实施例。喷射器200从粉末容器204中吸入涂层粉末202,并且把这些粉末 以压缩空气流的方式供给到喷涂装置206、例如喷枪中，该喷涂装置具有喷孔 208或者没有示出的旋转喷嘴。根据本发明，根据本发明以所描述的方式来形 成的节流装置21以下面气道中的至少一个来布置，其中该气通道可以从压力 源210供给有压缩空气211:在输送-压缩空气213的供给气道212中，该气 道212通到喷射器200中，该喷射器200在低压区域214中产生低压，并由此 从粉末容器204中吸入涂层^^分末202;和/或在一个辅助气道216中，该气道 216把辅助压缩空气217供给到粉末-空气输送道218中，在该输送道218中， 涂层粉末从输送压缩空气213气动地被供给到喷涂装置206中；和/或在用于 成形-压缩空气221的成形气道220中，它形成喷射的粉末雾(Pulverwolke) 222;和/或在扫出的压缩空气227的电^l扫气道226，它通到高压电极230， 该高压电极被设置来给粉末流气道中的涂层粉末进行静电充电；和/或在粉末 容器204内的流化-压缩空气233的流化空气-供给道232,它使位于其中的 涂层粉末进行流化，即在一个可吸出的、松散的状态下输送。
图13示出了图12的粉末喷镀涂层装置的一部分，但是，在供给气道212 和辅助气道216中没有布置图2-9的单个节流装置21，而是为两个气道212
和216共同布置一个图10和11的节流装置121。后者在图13中仅是示意性 地示出。节流装置121的该一个节流阀22布置在给喷射器200供给压缩空气 213的供给气道212中。节流装置121的另一个节流阀122布置在把辅助压缩 空气217输送到粉末-压缩空气-流道218中的辅助气道216中。优选的是， 节流装置121这样地形成，以致调整输送用空气-压缩空气213时在以相同方 法(或者以另一个预定的比率)也调整辅助压缩空气217。因此，每个时间单 元所输送的粉末量通过调整输送用空气-压缩空气213来改变，同时位于喷射 器200下游处的粉末-压缩空气-流道218中的总空气量保持不变。它是一个 优选实施例，但是该优选实施例不排除本发明的其它实施例。在本发明的所有 实施例中，主要特征在于，节流阀的基准位置借助一个或者多个电接触元件来 限定出。
针阀的阀头在节流阀的所有实施例中优选为锥形，因此在节流通道的一个 初始打开区域中，在针阀运动时工，只产生一个较小的通流压缩空气量变化， 并且也在节流阀从完全关闭的阀位置打开到开度较小的阀位置上时，仅实现最 小的空气增加。
在优选的实施例中，节流阀在基准位置上完全或者接近完全关闭。 螺紋套62和74的螺紋70、 72优选为梯形螺紋。 邻近导电接触元件的该零件由不能导电的材料形成。 权利要求例如涉及本发明的优选实施例。但是，本发明也涉及每个单个特 征和这些特征的结合的使用，该使用在权利要求、说明书和/或附图中是公开的。
权利要求
1.一种压缩空气-节流装置，尤其用于粉末喷镀涂层装置，它包括至少一个可调整的节流阀(22、122)，其特征在于，设置至少一个电流电路(44)，该电流电路具有导电的接触元件(46、48、50)，从而根据该至少一个节流阀(22、122)的调整交替地中断和接通电流电路(44)。
2. 根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于，设置一个局部实心的 阀件(34、 54; 34， 154)和一个可相对运动的、并由此可以调整的阀件(52、 60; 52、 60、 160)，从而改变该至少一个节流阀(22; 122)的节流通道(56、 156)的打开宽度，其中节流通道延伸通过阀座(54、 154);接触元件(46、 48)中的至少一个布置在局部实心的阀件(34、 54; 34、 154)周围，并且接 触元件(50)中的至少一个布置在运动阀件(52、 60; 52、 60、 160)中，并 且在节流通道的打开宽度改变时借助该阀件相对于局部实心的接触件(46、48) 可以运动，其中接触件仅在可调整的阀件的预定位置上相互接触并由此关闭电 路(44)，而接触件在可调整的阀件的所有其它位置上相互隔开并且因此电路(44)断开期间。
3. 根据权利要求2所述的节流装置，其特征在于，可运动的阀件(52、 60; 52、 60、 160)布置成沿着直的中线(39)可以运动，但是绕着中线(39) 不能旋转，因此可运动的阀件具有螺紋(70),该螺紋与这样的螺紋相啮合， 该螺紋可借助马达(24)来旋转，从而相对于节流阀的阀座沿着中线调整该可 运动的阀件。
4. 根据权利要求2或者3所述的节流装置，其特征在于，相互接触的接 触元件中的一个、优选为布置在可运动阀件(52、 60; 52、 60、 160)中的接 触元件(50)是桥接件，并且至少两个其它接触元件(46、 48)布置成相互隔 开一个距离，并且可以通过该桥接件来桥接从而各自接通电路，或者通过桥接 件运动离开它们而相互电分开^^人而断开电5^。
5. 根据权利要求4所述的节流装置，其特征在于，作为桥接件形成的接 触元件(50)被倾杀牛地支撑，因此它可以相对于被接触的其它接触元件(46、 48 )进行倾斜，从而在这些所有其它接触元件与形成为桥接件的接触元件(50 ) 之间具有不等的距离时，也与该所有其它接触元件(46、 48)产生接触并且与 之桥接。
6. 根据权利要求2-5任一所述的节流装置，其特征在于，弹簧(96)沿 着运动阀件的调整方向夹在可运动的阀件和局部实心的阀件之间，优选为沿着 该至少 一个节流阀打开的方向。
7. 根据权利要求4-6任一所述的节流装置，其特征在于，弹簧(96)被 夹紧在形成为桥接件的接触元件(50)上。
8. 根据权利要求3-7任一所述的节流装置，其特征在于，可运动的阀件 由至少两个零件形成，其中一个零件是具有阀头(58、 158)的阀件(60、 160), 阀头布置成邻近阀座(54、 154)从而调整节流通道(56、 156)的打开宽度， 其中另一个零件是引导件(62),该引导件与阀件(60、 160)相连，从而被支 承成沿着中线可以一起运动，但是绕着中线(39 )不能旋转，并且具有螺紋(70 )。
9. 根据前述权利要求中的至少一个所述的节流装置，其特征在于，除了 节流阀(22)之外，还设置了第二节流阀(122)，因此两个节流阀这样地相互 机械地连接起来，即在一个沿着打开方向运动时，而另一个沿着关闭方向产生 运动，及相反地，在一个沿着关闭方向运动时，另一个沿着打开方向产生运动。
10. 根据权利要求9所述的节流装置，它与根据权利要求2-8任一相结 合，其特征在于，两个节流阀(22、 122)的节流通道(56、 156)彼此沿着轴 向布置，并且通过连接通道(94)相互连通，为两个节流阀共同设置一个可运 动的阀件(52、 60、 160),及这个可运动的阀件延伸通过两个节流阀(22、 122) 的节流通道(56、 156)，并且延伸通过连接通道(94);连接通道(94)设置 有压缩空气入口 (94-1)，并且两个节流阀(22、 122)中的每一个在它们远 离连接通道(94)的阀侧上设置有压缩空气出口 (88-1、 188-2)。
11. 一种粉末喷镀涂层装置，其特征在于，根据前述权利要求中的至少一 个所述的节流装置(21; 121)位于至少一个压缩空气道(212、 216、 220、 226、 232)，以供给压缩空气。
12. 根据权利要求11所述的粉末喷镀涂层装置，其特征在于，根据前述 权利要求中的至少一个所述的节流装置(21、 121)位于下面压缩空气道中的至少一个中供给空气-压缩空气的供给气道(212)，该气道通到喷射器(200)中， 该喷射器(200)气动地供给涂层粉末；辅助压缩空气的辅助气道(216),该 气道(216 )通到粉末-空气输送道(218 )中，在该输送道中，涂层粉末借助 输送空气气动地供给；成形空气-压缩空气的成形气道(220)，它形成喷射的 粉末雾；扫气-压缩空气的电极扫气道(226),它通达高压电极(230),该高 压电极设置来给涂层粉末进行静电充电；和/或流化-压缩空气的流化空气供 给道(232),它使位于粉末容器中的涂层粉末进行流化。
13.根据权利要求11所述的粉末喷镀涂层装置，其特征在于，根据权利 要求9或者IO所述的节流装置，其中这两个节流阀(22、 122)中的一个(22) 布置在输送气道(212)中，以把输送空气-压缩空气输送到喷射器(200)中， 从而气动地输送涂层粉末，并且这两个节流阀(22、 122)中的另一个(122) 布置在辅助气道(216)中，从而把辅助空气-压缩空气供给到粉末-空气-输送道(218 )中，涂层^^分末借助输送空气气动地被输送到该输送道(218 )中。
全文摘要
一种压缩空气-节流装置包括至少一个节流阀(22)，其借助电马达(24)可以进行调整；及一个电流电路(44)，该电流电路具有接触元件(46、48、50)，从而根据节流阀的调整交替地中断和接通电流电路。该节流装置优选地用在粉末喷镀涂层装置的压缩空气道中。
文档编号B05B12/08GK101115568SQ200680004515
公开日2008年1月30日 申请日期2006年2月16日 优先权日2005年2月17日
发明者米夏埃尔·汉斯佩特 申请人:Itw吉马股份公司