专利名称：静电喷粉设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如同权利要求1中前言所说的静电喷粉设备。
该喷粉设备有一个用于从喷粉流中吸出自由离子的对应电极。这样一种静电喷粉设备已被美国专利US-PS4921172号公开。该公开的喷粉设备有一多件构成的机体，有一粉末通道穿过该机体，在其下游端设有一个喷口以便将粉末喷在要覆盖的物件上。在喷口的上游，但在粉末通道的径向之外设有一个环状的对应电极，该电极用一螺纹套管沿轴向拧紧抵靠在机体的端面上。有一螺旋弹簧张紧在对应电极和机体后面的一个零件之间并将这两个零件互相电连通。机体后部是接地的。该螺旋弹簧设在一条同心地环绕粉末通道的环状槽内。螺旋弹簧如不与地电位连接也可与其他电位连接。该电位只要能在对应电极和一个将粉末充电的充电电极之间造成一个足够的电位差即可，通过该电位差便可将流向对应电极的待喷粉末流中的自由离子用静电方法吸掉。
对应电极还曾被美国专利US-PS4774102公开过。
一个或多个用于粉末静电充电的充电电极可在粉末流喷出之前或其后设在粉末流之中或其近旁。充电电极与通常为10KV至110KV之间的高电压连接。该高电压由一高压发生器发生，该发生器可与喷粉设备构成一体或连在外面。要覆盖的物件连接到另一电位，通常为地电位。自由离子与喷出的粉末一起到达要覆盖的物体上。对应电极的作用为在自由离子到达要覆盖的物件之前将其从粉末流中吸出。大多数情况下，去除自由离子可得到较好的覆盖质量。在覆盖过程完毕后将被覆盖的物件送入一个炉内处理，在该炉内粉末颗粒熔化在一起，构成一个均匀的涂层。
当静电喷粉设备用作自动控制的设备时其形状如一纵长的机体，当用作手持式时其形状如一手枪。
按照要覆盖的物件的种类和所要覆盖层的种类，在某种情况下可能是带有对应电极的喷粉设备，在另一种情况下也可能是不带对应电极的喷粉设备，得出的覆盖效果较好。
另外还有这样的使用情况，例如在用喷涂覆盖一个物件的凹坑时，将喷嘴口的横截面由圆形改为缝隙形可以得到较好的覆盖效果。
现在，充电电极用的高电压一般都不是用设在外面的高压发生器产生的，而是用与喷粉设备一起装在机体内的高压发生器产生的。按照使用情况的不同，可能采用一个高电压或一个较低的高电压较为合适。这就是说，按照使用情况的不同，希望喷粉设备带有一个较高的或较低的电压。为此目的已知这样构成静电喷粉设备，即使高压发生器是可更换的。
一种具有构成整体的可更换的高压发生器的喷粉设备已被美国专利US-PS4196465号公开。
本发明的目的是构造一种静电喷粉设备，它能用简单方法迅速拆开并重新装好。另外它应能用简单方法自由选择在使用时带有还是不带对应电极。除此以外，它还应能用简单的方法迅速地将一个与其成一体的高压发生器用另一个高压发生器和/或将一个粉末喷嘴用另一个粉末喷嘴来更换。
这些目的按照本发明是通过权利要求1中特征部分所列出的特征来解决的。
本发明的另外一些特征分别在从属权利要求中列出。
下面将结合附图用多个实施例作为示范来说明本发明。在附图中
图1为本发明的喷粉设备在带有对应电极时沿轴向剖开的纵向剖面图；图2为在图1中按箭头II的方向看一环状接触装置的电接触器的放大视图；图3为图2中的接触器在转开时的状态，在此以后套管便可旋出；图4为本发明的喷粉设备的另一个实施例的放大的沿轴向剖开的纵长剖面图，在该设备上设有一根套管，其上载有对应电极；图5为图3中的喷粉设备的沿轴向的纵向剖面图，套管已经更换，其上不带对应电极。
在图中画出的静电喷粉设备含有一个由电绝缘材料制成的机体4，一个由电绝缘材料制成的沿轴向穿行的管8，一个在粉末流下游与机体4和管8连接的中间件12、以及一个连接在粉末流下游处的喷嘴10，这两件也都由电绝缘材料制成。管8、中间件12、一个环绕它的衬套6和喷嘴10构成一条粉末通道14，通过该通道粉末可从一个在粉末流上游后面的装在机体4上的设备零件15用气力输送到喷嘴10并通过一个设在喷嘴10上的喷口18喷出。粉末将通过喷口10喷涂在要覆盖的物件上。中间件12在粉末通道14内延伸一段距离，其形状如一窄板，因此粉末可沿轴向在中间件12的旁边流过。在中间件12上装有一根针状的充电电极20，其电极尖21从一设在中间件12上的空气通道24内向外突出到喷口18的上游方向的不远处。由空气通道24引入的压缩空气在电极尖21的旁边流过流到粉末通道14内并进入喷口18。充电电极20沿粉末通道14的轴向设置，在其粉末流上游方向的后端通过至少一个电阻26以及一个在粉末流上游处连接的电插塞连接件28和29与一个高压发生器32的前面的高压输出端30连接。高压发生器最好是由电阻和电容组成的公知的级联线路。这种高压发生器例如美国专利US-PS4195465号所公开的。高压发生器32有一在后面的低压输入端以便与在外面的低压电源连接。高压发生器32被安放在一个在机体4上构成的空腔36内，该空腔36与粉末通道14平行地延伸，并通向机体4在粉末流下游的一个端面48。沿轴向拔出中间件12，便可使插塞连接件28和29脱开。这时空腔36向中间件12敞开，因此在插塞连接件28，29脱开后，高压发生器32可从空腔36内抽出再换上另一个高压发生器。高压发生器发生的高压电作用在电极20上并通过在其旁边流过的空气通道24内的空气使粉末充上静电。
在机体4上设有外螺纹40，由电绝缘材料制成的设有内螺纹的套管42可拧在其上。套管42是通过喷嘴10插入的，并以其指向后方的径向端面44抵压在喷嘴10上的一个指向前方的径向端面46上。因此套管42以其径向端面44使喷嘴10和中间件12压紧在机体4前面的径向端面48上。要取出喷嘴10、中间件12和高压发生器32时只需将套管42从机体4上拧开即可。
套管42越过其内螺纹部分后成为一个套管段50向后延伸。这个在螺纹41后面的套管段50装有多个成为环状绕粉末通道14排列的针状对应电极52。对应电极52设在套管段50上构成的径向孔56之内，该孔56通向套管段50的外表面。径向孔56通过套管42上一个把它们连接起来的环状通道57与一个压缩空气源连接，其压缩空气流将这些对应电极52淹没，从而一般粉尘被挡在对应电极52之外。有一条基本上与粉末通道14平行的导电路线60是从装在后面的设备零件15背面的电连接件62一直延伸到对应电极52的径向内端，使对应电极52能够通过电连接件62与一个电位，最好是地电位连接。该电位与充电电极20的高电位不同，因此对应电极52能够把喷口18下游处喷粉流中的自由离子吸引过来，然后通过导电路线60和连接件62使它们消除电荷。对应电极52的位置应尽可能靠近喷口18，以获得最好的电效率。但在实践中如图1所示却设在喷口18的上游处，同心地环绕粉末通道14但在粉末通道14之外。值得注意的是，设在上游处离开喷口18如此远的后方，仍然能够从喷粉流中吸掉足够多的自由离子，但粉末颗粒却不会堆积在对应电极52上，同时从充电电极20到对应电极52也不会发生电火花放电。除了采用多个对应电极52之外，也可采用单个唯一的对应电极52，这时其形状最好做成与套管42同轴的环状。在另一个实施形式中，套管42也可用导电材料制成，本身就作为对应电极。
导电路线60按照粉末在粉末通道14内流动的方向分为粉末流上游后导线段64和粉末流下游的前导线段66。这两个导线段64和66通过一个环状接触连接件68主要由一个用导电材料制成的接触环70和一个接触器72构成。接触器72紧贴在接触环70上并与后导线段64在电路上连通。接触环70固定安放在靠近后面的套管段50后端的内周面74上并与前导线段66在电路上连通。在轴线上与粉末通道14平行的前导线段是在两个相互同心而又相互固定连接的管子80和81的两个相互邻接的表面78和79之间延伸的，它们一同构成后面的套管段50，当将套管42拧上或拧开时接触环70与套管42一起同心地环绕粉末通道14转动，而接触器72并不转动。接触器72座落在一个在机体4外表面上构成的凹档84内，位在孔63的口边，并通过一根由导电材料制成的导杆64在电路上连通，该导杆64穿过孔63，构成后导线段64的一部分，并与连接件62在电路上连通。导杆64与连接件62构成一个插塞连接件。孔63是在机体4上构成的，其走向与粉末通道14平行。不可转动的接触器72牢固地装在机体4上并从内向外紧贴在接触环70上。在孔63内的导杆64阻止接触器72不让它环绕粉末通道14转动。接触环70和套管段50搭接在不可转动的接触器72上。虽然接触器72不能环绕粉末通道14转动，而是牢固地装着，但它在套管42的每一个转动位置都能与接触环70机械地和电气地接触，因为接触环70是在套管42的整个内圆周上延伸的。
当将套管42从机体4上拧开时接触器72即可解脱，此时接触器72可连同导杆64一起从机体上向前向外拔出。通过接触器72和构成后导线段的导杆64的取出，将可保证在喷粉设备不带对应电极52使用时从充电电极20到对应电极52的一个导电的引入件72、64之间不会发生电火花放电。因此在不带对应电极52时必须注意将那些接上与充电电极20不同电位的元件，例如接触器72和导杆64，安排得离开充电电极20有足够的距离以便使充电电极20的高压电不会跳跃到这些元件72和64上。但最安全和最简单的办法是将接触器72和导杆64从喷粉设备中取出。
在机体4外面的凹档84内还设有一个轴向的档块86，接触器72可以环绕导杆64的轴线向挡块的后方转动，也可放在挡块的后面被套管42夹持，从而接触器72由于孔63的口边和轴向挡块86可保持在一个对接触环70确定的轴向位置。当将套管42从机体4上拧开时接触器72就可环绕导杆64的轴线离开轴向挡块86而向外转动，随后就可连同导杆64一起沿轴向从机体4上拔出。
图2所示为从图1中箭头II的方向看去的接触器72和导杆64的情况，其时接触器72在轴向挡块86的后面处于一个闭锁的工作位置。图3所示为图2中的接触器72处在一个解脱的取走位置的情况，在该位置接触器72可在套管42取走后按照图2中箭头88所示方向环绕导杆64的轴线离开轴向挡块向外转动。在图3中的解脱的取走位置上接触器72可以连同导杆64一起离开轴向挡块86沿着平行于粉末通道14的方向从机体4上向前向外拔出。
相对于接触环70不可转动的接触器72是由一个由导电材料制成的接触壳90、一个由导电材料制成的与接触环70接触的环91、一个拧入接触壳90内的螺栓92和一个弹簧93构成，这两者也都由导电材料制成。弹簧93张紧在螺栓92和接触环91之间并弹性地将接触环91抵压在接触环70上。构成后导线段64的导杆是由导电材料制成的并与接触壳90机械地连接着从而与接触球91在电路上连通。
喷嘴10可用简单方法在取走套壳42时用另一个在横截面上具有圆形的或缝隙形的喷口18的喷嘴10来更换。
在不带对应电极52使用喷粉设备时最好将装有对应电极52的套管42用另一个套管142来更换如图5所示不带对应电极52的。
其时不可忘记，在应用另一个不带对应电极52的套管142之前，必须使接触器72和具有导杆形状的后导线段64移开，这是按照本发明规定的保证安全的措施，只有在事前将接触器72和后导线段64移走后，才能将另一个套管142紧固在喷粉设备上。这种措施在其他地方也可能存在，例如在图4所示的设有一个或多个对应电极52的套管42上，其后部的端段146具有增大的内直径147，该内直径147大于图5所示不带对应电极52的套管142在其后部端段上所具有的内直径150。这样接触环70便将位在端段146上的增大的内直径147上，而接触器72将在端段146上延伸到与接触环70接触为止。从而图5中的另一个套管142就不能在接触器72上滑动。只有在事前将接触器72和导杆64从喷粉设备内取出后，才能正确地将另一个套管142紧固在机体4上。
权利要求
1.静电喷粉设备，具有一个机体(4)；一条粉末通道(14)贯穿机体(4)用于气力输送粉末；一个喷口(18)装在粉末通道(14)的粉末流下游端以使粉末喷涂在要覆盖的物件上；至少一个充电电极(20)用于以高压电在喷口(18)附近使粉末充上静电；至少一个对应电极(52)径向地设在粉末流之外与充电电极隔开一定距离；一条导电路线(60)从粉末流上游方向的机体(4)后部上的电连接件(62)一直延伸到对应电极(52)并与一个低电位连接，通过该导电路线(60)使对应电极(52)能用静电力吸掉待喷粉末流中的自由离子；其特征在于，导电路线(60)分为一条与电连接件(62)在电路上连通的后导线段(64)和一条与对应电极(52)在电路上连通的前导线段(66)；该两导线段(64、66)通过一个环状接触装置(68)可脱开地在电路上连接在一起，该环状接触装置(68)有一个在径向上隔开的环绕粉末通道(14)的接触环(70)和一个与它接触的接触器(72)，其中一个接触零件(70)是可环绕粉末通道(14)转动的，而另一个接触零件(72)相对地说是不可转动的，其中可转动的接触零件(70)与前导线段(66)电连接，而不可转动的接触零件与后导线段(64)电连接；设有一根可从喷口(18)进出在机体(4)上装上和取出的套管(42)，在该套管(42)上设有对应电极(52)、前导线段(66)和环形接触装置(68)的可转动零件(70)；在机体(4)和套管(42)上设有转动连接机构(40、41)，利用该机构(40、41)转动套管(42)便可将其紧固在机体(4)上，而通过反方向转动又可从机体(4)上取下；后导线段(64)及与它在电路上连通的不可转动的接触零件(72)都是可以取出地安放在机体(4)内，但只要套管(42)紧固在机体(72)附近的取出路径堵塞。
2.按照权利要求1的静电喷粉装置，其特征在于设有一个具有喷口(18)的喷嘴(10)，套管(42)搭接在喷嘴(10)上并使喷嘴(10)保持在套管(42)与机体(4)之间轴向的一个预定位置上。
3.按照上述权利要求中任一项的静电喷粉设备，其特征在于，套管(42)由至少两个固定连接在一起的同心管(80、81)构成，在两管(80、81)之间延伸着从环状接触连接件(68)中可转动的接触零件(70)一直通到对应电极(52)的前导线段(66)。
4.按照上述权利要求中任一项的静电喷粉设备，其特征在于，套管(42)设有内螺纹(41)，因此可以拧在机体(4)的外螺纹(40)上。
5.按照上述权利要求中任一项的静电喷粉设备，其特征在于，环状接触装置(68)的不可转动的接触零件(72)可环绕后导线段(64)上的一根纵长轴线转动到机体(4)上一个轴向挡块(86)的后面两而进入操作状态，并可以相反的转动方向离开轴向挡块(86)转动到取出状态，在后一种状态下不可转动的接触零件(72)和后导线段(64)可以离开轴向挡块(86)而从机体(4)内取出；由于套管(42)搭接在不可转动的接触零件(72)上使它保持在操作状态，因此要将不可转动的接触零件(72)转动到取出状态时首先须使套管(42)从不可转动的接触零件(72)上移开。
6.按照上述权利要求中任一项的静电喷粉设备，其特征在于，环状接触装置(68)应向后设置、离开充电电极(20)有足够距离，以便当喷粉设备不采用套管(42)、对应电极(52)和前导线段(66)时，不会有高压电从充电电极(20)跳跃到不可转动的接触零件(72)或后导线段(64)上。
7.按照上述权利要求中任一项的静电喷粉设备，其特征在于，在机体(4)内有一空腔(36)，其中设有一个高压发生器(32)以便发生充电电极(20)所需的高压电，该高压发生器可用另一个高压发生器来更换；该空腔(36)有一向前敞开的端面(48)；该高压发生器(32)是用套管(42)沿轴向保持在空腔(36)内的，在更换时首先须将套管(42)移开。
8.按照上述权利要求中任一项的静电喷粉设备，其特征在于，机体(4)及/或套管(42)是用电绝缘材料制成的。
9.按照上述权利要求中任一项的静电喷粉设备，其特征在于，备有可与第一套管(42)交换的第二套管(142)，这两套管(42、142)的区别在于，第二套管(142)只有当附加在一根套管(42)上的不可转动的接触零件(72)和后导线段(64)都被从喷粉设备上取出后才能紧固在机体(4)上。
10.按照权利要求9的静电喷粉设备，其特征在于，第二套管(142)是用电绝缘材料制成的。
全文摘要
静电喷粉设备具有一个充电电极(20)以便使要喷涂在物件上的粉末充上静电；至少一个对应电极(52)以便用静电力吸掉喷粉流中的自由离子；一条包括环状接触连接件(68)的导电线路以便将对应电极(52)连接到另一个与充电电极(20)不同的低电位。喷粉设备可用简单方法拆开清洗并可有选择地不带对应电极使用。
文档编号B05B5/053GK1105608SQ9411490
公开日1995年7月26日 申请日期1994年7月30日 优先权日1993年8月2日
发明者卡尔·布斯考 申请人:吉玛·沃斯特泰克公司