用于喷枪的空气帽和喷嘴组件以及喷枪的制作方法

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用于喷枪的空气帽和喷嘴组件以及喷枪的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于喷枪(具体地喷漆枪)的空气帽,涉及一种用于喷枪(具体地喷漆枪)的喷嘴组件,并且涉及一种喷枪,具体地涉及一种喷漆枪。



背景技术:

根据现有技术,在喷枪(具体地喷漆枪)的顶端处具有拧进枪身中的涂料喷嘴。在涂料喷嘴的前端处经常具有中空的圆柱形小塞子,在喷枪的操作期间从该小塞子的前口要喷射出的材料。然而,涂料喷嘴的前表面区域中也可以是圆锥形设计。枪头通常具有外螺纹,通过外螺纹的方式,其中布置有空气帽的环形喷气嘴被旋拧至枪头。空气帽具有中央开口,中央开口的直径分别大于小涂料喷嘴塞子的外部直径,或者圆锥形涂料喷嘴的前端的外部直径。空气帽的中央开口和小塞子、或者涂料喷嘴的前端分别结合地形成环形间隙。所谓的雾化空气从这种环形间隙排出,上述喷嘴组件中的所述雾化空气在涂料喷嘴的端表面上生成真空,因此,要喷射的材料被从涂料喷嘴吸入。雾化空气碰撞涂料射流,因此涂料射流被分开以便形成细丝和带条。由于它的水动力不稳定性,迅速流动的压缩空气与周围空气之间的相互作用,并且由于气动力中断,这些细丝和带条分离从而形成通过雾化空气吹出喷嘴的微滴。

此外,空气帽通常具有两个径向相反的角部,在流出方向上突出出上述环形间隙和材料出水口。两个供应枪膛,(即角空气供给导管)在空气帽的后侧朝向角部中的角空气导管延伸。然而,每个角部通常具有至少一个角空气导管,每个角部优选地具有至少两个角空气导管。每个角空气导管的外部侧面上具有角空气排出的角空气开口。角空气导管或开口通常分别被定向为使得排出方向点中的前者在喷嘴纵轴中朝向环形间隙,使得从角空气开口排出的所谓的角空气可分别碰撞已经从环形间隙排出的空气或涂料射流、或者至少已经部分生成的漆雾。因此,涂料射流(圆柱射流)或者漆雾的最初圆锥截面分别在其侧面处,该侧面面对在垂直于此的方向上压缩或稍微延伸的角部。因此,创建了允许较高平面涂层比率的所谓的宽射流。除了使涂料射流变形之外,角空气具有进一步使涂料射流雾化的效果。

所谓的控制开口可合并到空气帽的正面中,以便径向地在中央开口的外部。从控制开口排出的空气影响角空气,具体地,空气缓冲涂料射流上的角空气的影响。此外,控制空气防止空气帽污染,由于空气将涂料微滴传输为远离空气帽。此外,所述控制空气促进朝向漆雾的进一步雾化。控制空气还对圆柱射流起作用,导致轻微预变形以及也使此处另外雾化。

这种喷嘴布置尤其适用于喷枪,具体地喷漆枪,其中,不仅可以喷射涂料而且可以喷射粘合剂或者漆,具体为底漆和透明漆,基于溶剂的以及基于水的,但是同样可以喷射用于食品工业的液体、木材处理试剂或者其他液体。具体地,喷枪可分别分为手持喷枪和自动枪或者机器人枪。手持喷枪尤其是工匠使用,具体地,画家、细木工人和油漆工人。自动枪和机器人枪通常结合用于工业应用的喷漆机器人或者油漆机使用。然而,可容易地想象到将手持喷枪结合到喷漆机器人或者油漆机中。

喷枪可具体具有以下部分:把手;上枪体;压缩空气连接器;触发器,用于打开空气阀门并且用于将涂料针移开涂料喷嘴的材料出口开口;圆/宽射流调节器,用于设置雾化空气与角空气的比例,为了使涂料射流成形;空气测微计,用于涉及喷射压力;材料量调节器,用于设置最大体积的材料流动;材料连接器;涂料导管,用于将要喷射的材料从材料入口引导至材料出口;压缩空气导管,具体地,角部供应有空气的宽射流导管,以及用于环形间隙和空气开口供应有空气的圆射流导管;吊钩;以及模拟或数字压力测量装置。然而,在现有技术中所述喷枪也可具有其他部件。喷漆枪可设计为流杯喷枪,该流杯喷枪具有布置在枪身上涂料杯,并且要喷射的材料通过重力并且通过负压力在涂料喷嘴的前端处从涂料杯基本流动到涂料导管中并且通过涂料导管。然而,喷枪也可以是侧杯枪,其中,涂料杯被横向布置在枪身上,并且其中,材料同样通过重力并且通过负压力在涂料喷嘴的前端处被供给至枪。然而,喷枪也可以为吸杯枪,该吸杯枪具有布置在枪身下的涂料杯,要喷射的材料从涂料杯基本上通过负压力被吸取,具体地,利用文丘里效应。此外,所述喷枪可被设计为加压杯枪,其中,该杯被布置在枪身下、枪身上、或者横向地布置在枪身上并且利用压力冲击,因此要喷射的介质被挤压出该杯。此外,所述喷枪可以是桶枪,其中,要喷射的材料从涂料容器借助于胶管或者通过气泵被供给至喷枪。

上述喷嘴布置和喷枪已经成功了许多年。喷射结果的质量很大程度上根据所使用的喷枪的质量。高质量喷枪以高精度制造为非常严谨的生产容差,因为即使与理想尺寸在几百毫米的范围内的偏差也可消极地影响雾化质量并且因此影响喷射结果。雾化质量进一步通过所谓的喷嘴组的精确设计来确定。喷嘴组通常由空气喷嘴、涂料喷嘴和涂料针组成。反过来空气喷嘴由空气帽和环形空气喷嘴组成。针顶端的直径、空气帽中的中央开口的内径、角空气开口的内径、和控制开口的内径、分别关于中央开口的中心轴线的开口或导管的角度、以及开口或导管的相互定线具体地分别全部与喷射质量有关。

良好的雾化质量在透明漆和底漆(固态涂料)应用至车辆和车辆部件中尤其重要。不适当的喷射质量对具体在维修漆面的情况下涂层的色度和光泽的精确性具有消极效果。因为重新涂漆的车辆部件经常直接布置为紧挨着具有原始漆面的部分,所以在此任何不精确性都是显而易见的。车辆的消费者抱怨油漆车间需要再加工,这根据时间和成本与高费用相关联。

在喷射试验的背景下,已经确定涂层质量不仅取决于雾化细度而是很大程度上还分别取决于分别跨越喷雾射流或者喷射图案的长度或高度的涂层层厚度的外形。在例如纸张(具有为建立喷射图案设计的尺寸的纸张)的基板或金属板面板前面没有移动喷枪具体距离,例如,15cm至20cm的情况下,喷射图案通常确定涂料或漆借助于喷枪被应用。喷射时长约1至2秒。可替换地,喷枪可借助于装置移动,具体地,垂直于宽射流的纵轴,保持从金属板面板或纸张的恒定距离。以此方式产生的喷射图案的形状以及基板上的微滴的大小提供与喷枪的质量(具体地与喷嘴的质量)有关的结论。

喷射图案的层厚度可借助于现有技术中已知的方法在喷射图案预干燥或干燥后确定,例如,借助于层厚度测量设备,或者涂料微滴及其大小和位置仍然在朝向基板飞行期间检测,例如,借助于激光衍射方法。

如以上所描述的喷射图案,跨越其长度和宽度不具有均匀的层厚度。喷射图案的中心核心具有高层厚度,在核心外部产生的层厚度较小。核心与外部区域之间的层厚度中的过渡是流体。如果跨越喷射图案的长度绘制层厚度,则导致最初的平面从左边至右边上升,所述上升标记外部区域的外部圆周。核心附近的核心厚度相对急剧地增加,并且在理想情况下,跨越核心的纵截面基本保持不变,就是说显示平稳状态。核心周缘处的层厚度相对急剧降低,后面是朝向外部区域的端部下降的平面。已经表明核心区域与外部区域之间的过渡越陡,就是说当从外部区域至核心区域过渡时,跨越喷射图案的长度的层厚度外形越陡,可产生的改进质量的涂层越均匀。在喷漆程序期间,油漆工人以弯曲轨迹移动激活的喷枪,其中,该轨迹在所述轨迹的高度的30%与50%之间的区域中相互重叠,就是说接近于一个轨迹的下三分之一或上三分之一分别与上述轨迹的上三分之一或下三分之一重叠。较高清晰度的核心区域能够使油漆工人在喷漆程序期间以尽可能相互邻近的方式应用喷射轨迹的核心区域,使得创建均匀的整个层厚度。然而,过渡还不能太陡,因为存在过度涂层的其他风险,例如,通过不慎应用双涂层厚度,导致所谓的涂料损耗。此外,这些实验表明上述平稳状态尽可能的宽是有利的,就是说喷射图案的核心区域具有尽可能长的最大层厚度。



技术实现要素:

因此,本发明的目标是提供用于喷枪的空气帽、用于喷枪的喷嘴组件以及喷枪,通过此方式比根据现有技术的空气帽、喷嘴组件和喷枪实现更好的涂层质量。具体地,本发明提供了用于喷枪的空气帽、用于喷枪的喷嘴组件以及喷枪,产生了喷射图案,其中,从喷射图案的外部区域至核心区域的过渡中,跨越喷射图案的长度的涂层厚度尽可能地急剧增加,并且其中,喷射图案的核心,就是说具有最大涂层厚度的区域尽可能地长。同时,尽管相当大的核心区域,但是喷雾射流不会变得太干燥,并且以存在过度涂覆的风险的方式从喷射图案的外部区域至核心区域的过渡不陡。

这个目标通过用于喷枪(具体为喷漆枪)来实现,该喷枪具有由口部限定的至少一个中央开口、以及两个角部,这两个角部各自具有至少一个内角空气导管和至少一个外角空气导管以及至少一个内角空气开口和至少一个外角空气开口,其中,中央开口的前端与和中央开口的中心轴线垂直相交并且延伸穿过内角空气开口的轴线之间的间隔在0.6mm与2.6mm之间。这意味着中央开口的前端(即,中央开口的最前表面的中心)与中央开口的中心轴线和与中央开口的中心轴线垂直相交并且延伸穿过内角空气开口的中心的轴线的交叉点之间的最短间隔。这个间隔是内角空气导管所谓的点孔(spotbore,点钻孔)高度。内角空气导管或内角空气开口分别是分别位于更接近空气帽的中央开口的那些角空气导管或开口。相比之下,外角空气导管或外角空气开口分别是分别更远离空气帽的中央开口并且位于更接近角部的前端的那些角空气导管或开口。空气帽的两个角部的内角空气导管优选地具有相同的点孔高度。术语“点孔高度”作为默认不意味着角空气导管必须通过钻孔合并到角部内。该术语仅由于根据现有技术的工艺,其中,角空气导管被钻孔到角部内。然而,所述角空气导管借助于激光也可合并到角部内,或者空气帽可借助于3d印刷、浇铸或压模浇铸制造,其中,角空气导管和其他导管以及空气帽的开口被省略。因此,像空气帽的其他导管和开口一样,角空气导管不必具有圆形截面;相反,所述导管和开口也可至少部分具有正方形、矩形、三角形、椭圆形或者其他横截面。在根据现有技术的空气帽的情况下,点孔高度大于2.6mm。点孔高度的降低表明上述预期效果中的一个,特别地,喷射图案的核心区域越长,就是说跨越喷射图案的长度的涂层厚度的轮廓中的平稳态度越宽。

此外,通过用于喷枪(具体为喷漆枪)的喷嘴组件实现该目标,该喷嘴组件具有至少一个涂料喷嘴,其中,所述喷嘴组件此外具有上述空气帽。

此外,通过喷枪(具体为喷漆枪)实现该目标,该喷枪具有上述空气帽或者上述喷嘴组件。

具体优选地是中央开口的前端与和中央开口的中心轴线垂直相交并且延伸穿过内角空气开口的中心的轴线之间的间隔在2.4mm与2.6mm之间的空气帽。喷射试验已经示出了内角空气导管的点孔高度不能以任意方式减小。在上述平稳状态的进一步变宽实际导致时,根据材料的恒定输送量,喷射材料被分布在较大的核心区域,并且喷雾射流变得太干燥。内角空气导管的2.4mm与2.6mm之间的点孔高度已经被确定为平稳状态尽可能宽于足够湿润之间的良好折衷,就是说,在具体地根据控制孔,空气帽以相同方式被另外设计时的足够的涂层厚度。如在以下将进一步详细描述的,如果当点孔高度进一步减小时,需要进一步适配空气帽。

在根据本发明的空气帽的一个优选实施方式的情况下,内角空气导管的中心轴线与中央开口的中心轴线之间的角度在53°与60°之间,具体优选地,在57°与60°之间。与标准的空气帽,即根据现有技术的空气帽相比,该角度被放大。

在根据本发明的空气帽的情况下,中央开口的前端与和中央开口的中心轴线垂直相交并且延伸穿过外角空气开口的中心的轴之间的间隔优选地在6.0mm与6.6mm之间,具体优选地在6.2mm与6.4mm之间。根据以上描述这意味着中央开口的前端(即中央开口的最前表面的中心)与中央开口的中心轴线和与中央开口的中心轴线垂直相交并且延伸穿过外角空气开口的中心的轴的交叉点之间的最短间隔。这个间隔是外角空气导管的点孔高度。在传统喷嘴的情况下,外喷嘴的点孔高度大约为5mm至6mm。在本发明的情况下,由于点孔高度增加了,外角空气导管或开口分别被进一步朝向外部放置。角部的长度可保持与现有技术中的一样,但是角部也可在长度上延伸。

外角空气导管的中心轴线与中央开口的中心轴线之间的角度优选地在78°与82°之间,具体优选地在79°与80.5°之间。与角度在75°以下的标准喷嘴相比,该角度已经被放大。如内角空气导管的情况,角度放大使得更难以碰撞涂料射流上的角空气并且因此改善雾化。

在本发明的背景下,外角空气导管的中心轴线与中央开口的中心轴线之间的角度被限定为外角空气导管的点孔角度(spotboreangle,点钻孔角度),内角空气导管的中心轴线与中央开口的中心轴线之间的角度被限定为内角空气导管的点孔角度。外角空气导管的点孔角度与内角空气导管的点孔角度的比率具体优选地在1.2与1.6之间。因此,外角空气导管的点孔角度是内角空气导管的点孔角度大小的1.2至1.6倍。

与中央开口的中心轴线垂直相交并且延伸穿过内角空气开口的中心的轴线和与该轴线平行并且穿过外角空气开口的中心的轴线之间的间隔优选地在3.3mm与5.8mm之间,具体优选地在3.4mm与4.2mm之间。这个尺寸是沿着中央开口的中心轴线的内角空气开口与外角空气开口之间的间隔,即,内角空气开口与外角空气开口的点孔高度之间的差值。角空气开口在本发明的情况下比在尺寸通常在3mm以下的传统喷嘴的情况下间隔得更宽。

至少一个内角空气开口的内径优选地在1.1mm与1.3mm之间,具体优选地,1.2mm。

至少一个外角空气开口的内径优选地在1.4mm与1.6mm之间,具体地,1.5mm。

如以上已经提到的,中央开口的前端与和中央开口的中心轴线垂直相交并且穿过外角空气开口的中心的轴线之间的间隔是所谓的外角空气开口的点孔高度。外角空气开口的点孔高度与外角空气开口的内径的比率优选地在3.8与4.5之间。

因此,中央开口的前端与和中央开口的中心轴线垂直相交并且延伸穿过内角空气开口的中心的轴线之间的间隔是内角空气开口的点孔高度。内角空气开口的点孔高度与内角空气开口的内径的比率优选地在1.7与2.4之间。

外角空气开口的点孔高度与内角空气开口的点孔高度的比率具体优选地在2.0与3.0之间。

内角空气导管和外角空气导管的中心轴线优选地垂直于结合有角空气导管的表面。这具有的优势在于钻孔在角空气导管的钻孔期间偏离的风险低于在相对于钻孔的中心轴线倾斜的表面上进行钻孔的导管的情况。该孔径可被更精确地定位。此外,通过垂直钻孔产生具有圆形截面的开口,这在目前情况下是特别理想的。具有椭圆截面的开口将在钻孔到表面的导管相对于钻孔的中心轴线倾斜的情况下生成。可以弯曲结合有孔径的表面,即角部的内表面。

与限定中央开口的口部相邻的区域中的空气帽具体优选地具有控制开口。优选地设计为孔径的这些控制开口到达空气帽的内部并且其中被供以空气。从控制开口排出的空气(所谓的控制空气)影响角空气从角空气开口排出,使角空气开口偏斜并且扩散角空气射流,即,使角空气开口变宽,阻尼角空气射流。控制空气还对圆射流起作用,导致轻微变形以及使此处另外雾化。在这两种情况下,控制空气促使朝向涂料射流进一步雾化,通过喷雾减小空气帽的污染,因为所述控制空气将后者传送为远离空气帽。

具体地,空气帽在所有情况下可具有被布置在中央开口的两个相互相对侧上并且被以三角形的形式布置的三个控制开口,其中,三角形的顶端对准内角空气开口或外角空气开口的方向。控制开口可具有相同直径,有利地,在0.5mm与0.6mm之间。

在根据本发明的空气帽的一个优选示例性实施方式的情况下,中央开口的前端与和中央开口的中心轴线垂直相交并且穿过内角空气开口的中心的轴线之间的间隔在0.6mm与1.2mm之间,并且在所有情况下,与限定中央开口的口部相邻的区域中的空气帽具有被布置在中央开口的两个相互相对侧上的两个控制开口,其中,控制开口被布置为以便与内角空气开口或外角空气开口大致成直线。如以上已经描述的,内角空气开口的点孔高度不能以任意方式降低,因为喷雾射流将以其他方式变得太干燥。为了防止此种情况,修改如所描述的控制开口的设计。代替以上所提及的三个控制开口的三角形布置,优选的是两个控制开口的现线性的布置。“线性的”意味着在空气帽上的平面图中,通过角空气开口的线还穿过控制开口。这条线优选地是中心线。

具体优选地是这种空气帽,其中,控制开口被布置在与限定中央开口的口部相邻的区域中的控制开口相对于中心口部的中心轴线成8°至12°的角度。在此,所述控制开口优选地在喷雾射流的方向上倾斜,使得控制空气可影响角空气或者圆射流。具体优选地,内控制开口(即布置为更接近中央开口的控制开口)的角度在9°与11°之间,外控制开口(即布置为更远离中央开口的那些控制开口)的角度在7°与9°之间。

控制开口的中心轴线优选地垂直于控制开口结合到的区域的表面。以类似于角空气开口的方式,这非常具有的优势为,在控制开口的钻孔期间钻孔偏移的风险低于导管被钻孔到关于钻孔的中心轴线倾斜的表面的情况。该孔径可被更精确地定位。此外,通过垂直钻孔产生具有圆形截面的开口,这在目前情况下是特别理想的。具有椭圆截面的开口将在钻孔到表面的开口关于钻孔的中心轴线倾斜的情况下生成。

优选的是中央开口的内径在3.5mm与3.7mm之间的空气帽。限定中央开口的口的壁厚度优选地在0.60mm与0.75mm之间,具体地,在其前表面区域中。

限定中央开口的口具有圆锥形的外部形状,其中,中央开口的中心轴线相对于限定中央开口的口部的外表面成25°至35°的角度。空气帽,具体地喷雾射流上进行的流动导致产生周围空气。必须保证足够的周围空气可始终流入,因为在喷雾射流的外部区域上以其他方式出现消极影响喷射质量的紊流。因此,为了使周围空气能够准备好流入,空气喷嘴正面的最大部分还被设计为轻微的圆锥形。然而,关于限定中央开口的口部的区域是倒角的,以此方式,限定中央开口的口的方向上的表面轻微的凹陷。这个倒角还具有通过喷雾减少污染该区域的目的。

具体优选地是其中内角空气开口和外角空气开口的中心轴线在位于空气帽的中央开口的中心轴线上的点处相交的空气帽。因此,内角空气开口和外角空气开口分别指向相同点,或者喷雾射流上的相同区域。根据通过控制空气的角空气射流的偏差和扩散,即变宽,喷雾射流上的角空气的实际碰撞点或区域分别比角空气开口的中心轴线与中央开口的中心轴线的交叉点更远离空气帽。因此,还可以是来自内角空气开口的空气不影响与来自外角空气开口的空气的相同区域中的喷雾射流。

中央开口的前端与内角空气导管和外角空气导管的中心轴线的交叉点之间的间隔优选地在7.5mm与8.5mm之间。

角空气导管到外控制开口的中心轴线和角空气导管的中心轴线的交叉点的间隔与外控制开口的中心轴线和角空气导管的中心轴线的交叉点到角空气导管的中心轴线和空气帽的中央开口的中心轴线的交叉点的间隔的比率优选地在50:50至65:35之间。这意味着外控制空气开口的中心轴线与接近于角空气开口与角空气开口和中央开口的中心轴线的交叉点之间的中点的至少一个角空气开口的中心轴线相交,或者稍微更接近中央开口的中心轴线。

在根据本发明的空气帽的情况下,两个角部的角空气开口的中心优选地与中央开口的中心成直线。这意味着在空气帽的平面图中,通过角空气开口的中心的线还穿过空气帽的中央开口的中心。这条线优选地是中心线。

在优选地通过电镀方法进行涂层之前,空气帽优选地由最初被热压为与完整空气帽相似的形状的铜组成。随后通过转动各个表面并且使开口钻孔将半成品机械加工成成品。此后,空气帽可连接至环形空气喷嘴并且附接至喷枪。当然,空气帽也可由另一材料组成,例如,另一金属或塑料,并且借助于浇铸或压铸方法、或者3d印刷制造而成,并且可借助于另一涂层方法进行非涂层或涂层。

在根据本发明的喷嘴组件的一个优选实施方式中,涂料喷嘴前端的区域中的外侧上具有至少三个v形狭槽,其中,v形狭槽的底部在涂料喷嘴的中心轴线的方向上朝向前方汇聚。v形狭槽,即具有v形截面的狭槽的深度在朝向涂料喷嘴的涂料出口的方向上增加。v形狭槽的底部可已经在涂料喷嘴的前端的前面与涂料喷嘴的内径相交,或者v形狭槽的底部可基本精确地在涂料喷嘴的前端处与涂料喷嘴的内径相交。然而,v形狭槽的底部优选地不与涂料喷嘴的内径相交,即,v形狭槽的底部在涂料喷嘴的前端处与涂料喷嘴的内径在空间上隔开。除了在空气帽的中央开口处的雾化之外,v形狭槽导致涂料的其他雾化。狭槽的底部关于涂料喷嘴的中心轴线优选地成30°至45°的角度。在涂料射流上的雾化空气的这个撞击角度的情况下,索特(sauter)平均直径(smd)是最小值,并且雾化的均匀性最好。涂料喷嘴的前端面可以设计成圆锥形,即,涂料喷嘴在其出口方向上变宽。开口角度优选地在80°与100°之间。圆锥端面的内表面优选地在涂料喷嘴的前端处不与涂料喷嘴的外表面相交,但是涂料喷嘴的圆锥内表面与圆柱外表面之间的前端面被设计为平面的。当雾化空气从空气帽与涂料喷嘴之间的环形间隙排出时,从涂料喷嘴吸入涂料的真空可被配置在这个平面区域上。

根据本发明的喷嘴组件的涂料喷嘴可在其前表面区域中设计为圆锥形。这意味着涂料喷嘴的前端处不具有小的中空圆柱形插头,但是雾化空气以基本上对应于圆锥形涂料喷嘴的外表面相对于涂料喷嘴的中心轴线的角度的角度被引导到涂料射流中。如以上已经描述的,圆锥形涂料喷嘴的外表面相对于涂料喷嘴的中心轴线的角度优选地在30°与45°之间,因为索特平均直径(smd)在此是最小值,并且雾化的均匀性最好。

根据本发明的空气帽具体适用于喷枪,具体地喷漆枪的喷嘴组件。所述空气帽可与喷枪的环形空气喷嘴和涂料喷嘴结合使用。如以上已经描述的,在本文中可以是用于喷射各种介质的所有类型的喷枪。

喷枪可具有中空针,该中空针可被设计为用于喷射或压缩空气的导电材料。例如,较高吞吐量的材料、或者喷射的双成分材料可以通过引导用于喷射的材料的中空针。为此,中空针直接或间接连接至一定量的材料。如果当中空针被设计为引导压缩空气时,所述针通过排出雾化空气可有助于朝向使用于喷射的材料雾化。为此,中空针直接或间接连接至一定量的压缩空气。在所有情况下,中空针可被设计为引导任意体积的流量。本领域技术人员将知晓吞吐量取决于空心轴的内径并且取决于输入压力和体积流量的事实。

此外,根据本发明的喷枪当然还可具有根据现有技术的其他部件或设计体现。

附图说明

在下文中,将借助于三个附图以示例性方式更详细地说明本发明,在附图中:

图1以截面的形式示出了根据本发明的空气帽的示例性实施方式;

图2示出了根据本发明的空气帽的示例性实施方式的平面图;

图3示意性地示出了标准空气帽的喷射图案和根据本发明的空气帽的示例性实施方式的喷射图案的结构,以及跨越喷射图案的长度的喷射图案的层厚度的轮廓。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的空气帽1的示例性实施方式,该空气帽具有两个角部3,每个角部中均具有一个角空气供给导管5,角空气供给导管具有角空气供给导管中心轴线6。图1未示出根据本发明的空气帽的实际大小比率,但是被理解为仅是示意图。空气帽1具有中央开口7,该中央开口具有中心轴线9,该中心轴线由具有圆锥外表面的口部11限定。角空气供给导管5敞开到具有内角空气开口15a的内角空气导管15中并敞开到具有外角空气开口17a的外角空气导管17中。分别被布置为更接近中央开口7的这些角空气导管或角空气开口被称为内角空气导管15和内角空气开口15a;分别位于远离中央开口7的那些角空气导管或角空气开口被称为外角空气导管17和外角空气开口17a。结合到角部3中的内角空气导管15相对于中央开口7的中心轴线9的角度α不同于结合到角3中的外角空气导管17相对于中央开口7的中心轴线9的角度β。内角空气导管15的角度α均基本相同,外角空气导管17的角度β也基本相同。内角空气导管15的角度α小于外角空气导管17的角度β。仅为了清晰起见,在图1中的中心轴线9的相对侧上仅示出了一个角度α和一个角度β。

在本示例性实施方式中,所有四个角空气导管15、17的中心轴线16、18在位于中央开口7的中心轴线9上的点d处会合。点c标志外角空气导管17的点孔高度,点b标志内角空气导管15的点孔高度。内角空气导管15的点孔高度是空气帽1中的中央开口7的前端a与轴线21之间的间隔,该轴线21与中央开口7的中心轴线9垂直相交并且延伸穿过内角空气开口15a的中心。外角空气导管17的点孔高度是空气帽1中的中央开口7的前端a与轴线23之间的间隔,该轴线23与中央开口7的中心轴线9垂直相交并且穿过外角空气开口17a的中心。在本示例性实施方式中,在每种情况下,两个内角空气导管15的点孔高度相同,而两个外角空气导管17的点孔高度也相同。

角空气供给导管5的中心轴线6相对于中心轴线9稍微倾斜,即,角空气供给导管5以稍微倾斜的方式合并到空气帽1中。角空气导管15、17被设计成尽可能长以便实现尽可能长的角空气引导,原因是角空气供给导管5应被布置在空气帽1中以便尽可能的远一点,同时如果被合并到空气帽1中的角空气供给导管5以尽可能远的平行于中心轴线9,通过空气帽1中的凹槽13,该区域中的空气帽1的外壁将变得太薄。通过倾斜的角空气供给导管5,在凹槽13的区域中还存在足够的壁厚度,以及角空气导管15、17足够的长度。优选地以环绕方式设计的凹槽13用作接收锁环(图1中未示出),空气帽1借助于该凹槽13可固定在环形空气喷嘴(同样在图1中未示出)中。在本文中,空气帽1的支撑面19支撑于在凹槽13中的锁环上支撑的环形空气喷嘴的内壁、环形空气喷嘴的外壁上。空气帽1与环形空气喷嘴之间的接触区域中的空气帽1的外径稍微小于环形空气喷嘴的内径。因此,空气帽1沿各个方向被固定在环形空气喷嘴中,其中,只要环形空气喷嘴还没在喷枪上拧紧,空气帽1关于中心轴线9仍然可以旋转。

控制开口25被布置在紧挨着限定中央开口7的口部11的区域中。在图1中仅可以看到被布置在通过空气帽1的截面线上的两个控制开口25。控制开口25延伸通过空气帽1的前壁到达内部区域27。内部区域可形成为各种圆锥面和圆柱面。在喷枪的装配状态下,可螺旋到枪身中的涂料喷嘴(图1中未示出)位于内部区域27中。在本文中,涂料喷嘴的前端或者涂料喷嘴的小前插头被布置在中央开口7的区域中,与形成环形间隙的中央开口7结合。涂料喷嘴可至少部分地延伸至中央开口7中;前端可相对于中央开口7凹陷,可与中央开口7的前端a齐平,或者可伸出中央开口7的前端a外。来自枪身中的压缩空气导管的空气通过环形空气分配器流动到空气帽1的内部区域27中以及角空气供给导管5中。供给至空气帽1的内部区域27的空气的比例,以及流动到角空气供给导管5中的空气的比例可通过喷枪中的圆/宽射流调节器控制;此外,这受到压缩空气导管的大小和设计影响。雾化空气,即从空气帽1的内部区域27排出分别离开中央开口7或者离开上述环形间隙的空气吸入从涂料喷嘴喷射的材料,使要喷射的所述材料雾化,并且在要涂层的目标的方向上传送喷雾。来自空气帽1的内部区域27的空气同时通过控制开口25流动。供给至角空气供给导管5和角空气导管15、17的部分空气沿喷雾射流的方向流动离开角空气开口15a、17a,在后者上横向行动,并且将实际锥形射流形成为椭圆形宽射流。在此之前,流动离开角空气开口15a、17a的所谓的角空气通过流动离开控制开口25的所谓的控制空气被扩散,即变宽,被阻尼并且偏斜而碰撞。此外,控制空气有利于使待喷射的介质雾化,并且将喷雾传输为远离空气帽1,具体地,从邻近于口部11的区域29,因此减小这个区域的污染。

如从图1中看出的,直接紧挨着限定中央开口7的口部11的区域29是倾斜的。因此,口部11的前端可从相邻区域29进一步向前偏移,以便在没有朝向前表面在长度上延伸空气帽1的情况下,进一步减少区域29的任何污染。此外,如在此以上已经提到的,由于防止喷雾射流的区域中的不希望的紊流,所以促进周围空气朝向雾化空气的流出区域流入。

图2示出了如图1的部分中所示的根据本发明的空气帽1的示例性实施方式的平面图。图1示出了沿着如图2所示的对称轴线31截取的示例性实施方式。在图2中可以看出,空气帽1在所有情况下都具有被布置在中央开口7的两个相互相对侧上的三个控制开口25、26。在所有情况下,三个控制开口25、26被以三角形的形式布置,其中,三角形的顶端对准角空气开口15a、17a的方向。这意味着在所有情况下控制开口的一个,目前为控制开口25与角空气开口15a、17a成一条直线,并且两个相邻控制开口26之间的虚线垂直于对称轴线31。在另一个示例性实施方式中,如本文以上所描述的,其中,内角空气导管的点孔高度进一步被凹陷,在所有情况下两个控制开口被布置在空气帽1的中央开口7的两个相互相对侧上。本文中,所有四个控制开口以与空气帽1的对称轴线31对称的方式与角空气开口优选地在对称轴线上成一条直线。如图2中所示,中央开口7的中心还优选地位于对称轴线31上,并且在垂直于对称轴线31的又一对称轴线35上。

紧挨着中央开口7或者紧挨着限定中央开口7的口部11的区域29分别不同于图2中示出的区域29上和区域29下的区域33。区域33以空气帽1的高度朝向外部减小的方式被设计成圆锥形,以便能够使周围空气朝向喷雾射流的流动区域流入。由于区域29的污染被减少,区域29以相对方式倾斜,即,关于限定中央开口7的口部11存在稍微凹陷,口部11从其中偏移。

图3在上部分中示意性地示出了标准空气帽的喷射图案43以及根据本发明的空气帽的示例性实施方式的喷射图案的结构,并且在下部分中,示出了跨越喷射图案的长度的喷射图案的层厚度的轮廓。

图3中示出的喷射图案43具有外部区域37和核心区域39。使用实线绘制的喷射图案是通过根据本发明的空气帽的示例性实施方式已经确定的喷射图案,分别配备有根据本发明的空气帽的示例性实施方式的喷枪。在图3中使用虚线示出的核心区域41示出了通过根据现有技术的空气帽已经确定的喷射图案的核心区域,分别配备有根据现有技术的空气帽的气枪。喷射图案的外部区域的外部形状大约对应于通过根据本发明的空气帽的示例性实施方式已经确定的喷射图案的外部区域37的外部形状,分别配备有根据本发明的空气帽的示例性实施方式的喷枪。因此,根据现有技术的空气帽的喷射图案的外部区域的外部边界在图3中没有被分开绘制。从喷射图案43可以看出,根据本发明的空气帽的喷射图案与根据现有技术的空气帽的喷射图案相比,喷射图案的总长度大约相同。如本文以上已经提到的,内部区域和外部区域的边界不被急剧限定的而是流动式的。

图3的下半部中示出了在以mm的测量位置上以μm示出层厚度轮廓的示图45。辅助线47示出了图表45中分配给喷射图案43中的测量点。图表45示出了来自使用具有图表中提到的并且在下文中称为“标准喷嘴”的标准空气帽,即根据现有技术的空气帽的射流5000rp,并且使用具有图表中提到的并且在下文中称为“新喷嘴”的根据本发明的空气帽的示例性实施方式的射流5000rp已经执行的喷射试验的测量数据。在示图中通过标准喷嘴产生的喷射图案的层厚度轮廓被示出为虚线49,通过新喷嘴产生的喷射图案的层厚度轮廓示出为实线50。在图3中以平滑方式示出了曲图表的轮廓。喷射试验以进口压力以2巴(29psi)的枪,并且以从基板在目前的情况下从垂直的金属板面板190mm的喷射距离执行。喷漆机器人以每秒150mm的速度以恒定的喷射距离在垂直于产生的宽射流的纵轴的方向上移动喷枪。宽射流被垂直排列,喷枪从左侧移动至右侧。喷射基于双成分溶剂的透明漆。涂料喷嘴的材料吞吐量对应于1.3个喷嘴的吞吐量(throughput)。

水平条纹在喷射试验的过程中产生,其中,喷射图案的层厚度在条纹的中心区域中的垂直方向上测量。图表45中的测量位置0mm对应于图1的空气帽1中的中央开口7的中心轴线9的位置,在要涂层的基板的前表面,在目前的情况下,垂直的金属板面板。中心轴线9垂直于基板。图表45的x轴的负范围示出了喷射图案沿着从测量位置0朝向外部进行,例如朝向顶部的第一方向的层厚度轮廓,正范围示出了喷射图案沿着从测量位置0朝向外部,例如朝向底部的相反方向的层厚度轮廓。因此,喷射图案的层厚度分别跨越约550mm的长度或高度进行测量。

在示图45中可以看出,层厚度的零点在标准喷嘴的情况下以及在新喷嘴的情况下位于喷射图案的外端处,在图3中的左端处,在约-275μm的相同测量位置处。然而,通过新喷嘴产生的喷射图案的层厚度比通过标准空气喷嘴产生的喷射图案的层厚度的情况更迅速地很快增加。核心区域在新喷嘴的情况下开始很快,即,比标准喷嘴的情况在喷射图案的更外部。平稳状态,即具有大致相同的层厚度的喷射图案的区域在新喷嘴的情况下比在标准喷嘴的情况下更宽。然而,可以看出,平稳状态在新喷嘴的情况下比标准喷嘴的平稳状态的情况在更低层处。这意味着新喷嘴的核心区域中的层厚度小于标准喷嘴的核心区域中的层厚度。这是更宽的平稳状态,即更长的核心区域以相同材料吞吐量和相同应用效率的后果。然而,可使用根据本发明的空气帽比使用根据现有技术的空气帽产生更高质量的涂层。

最后指出描述的示例性实施方式仅描述潜在实施方式的有限选择并且因此不表示本发明的任何局限性。

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