本發(fā)明提供了用于噴涂設(shè)備的噴嘴組件以及相關(guān)系統(tǒng)和方法。更具體地,所提供的噴嘴組件用于噴槍、噴槍平臺(tái)和噴頭組件中。
背景技術(shù):
手持式噴槍是將流體顆粒細(xì)霧投射穿過(guò)空氣并投射到基底上的裝置。諸如空氣等加壓氣體用于霧化并引導(dǎo)流體顆粒。例如,高容量低壓噴槍具有減小的超噴范圍和材料消耗的優(yōu)點(diǎn),因此在多種商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中為優(yōu)選噴槍。這些應(yīng)用可包括多種涂層介質(zhì)中的任一者,涂層介質(zhì)包括底漆、油漆、清漆、漿料、細(xì)粉和其它可噴涂涂料流體。噴槍的重要應(yīng)用包括對(duì)建筑表面諸如墻壁和天花板進(jìn)行涂漆和紋理化、家具涂飾、美容劑、以及對(duì)船舶和機(jī)動(dòng)車外部進(jìn)行涂漆和主體修復(fù)。
一種類型的噴槍使用與壓縮空氣源連接的噴槍平臺(tái)和與噴涂噴嘴連通的流體通道。空氣和液體一般分別通過(guò)相鄰的霧化孔和流體孔被引入到相應(yīng)的流動(dòng)通道中并從噴槍中排出。快速移動(dòng)的空氣流出霧化孔穿過(guò)低壓區(qū),低壓區(qū)繼而有助于將涂料流體從流體孔中抽出,并且使其霧化以形成一股定向流體液滴流。
當(dāng)噴槍掃過(guò)一大片區(qū)域時(shí),為了提高噴涂覆蓋范圍,通常在噴槍中結(jié)合一對(duì)氣笛,其接收對(duì)噴槍施加的一部分加壓空氣。這些氣笛在流體流離開(kāi)噴涂噴嘴時(shí)位于流體流的相反兩側(cè),并具有孔(稱為扇形控制孔),這些孔用于引導(dǎo)來(lái)自相反方向的空氣噴射流以使流體流的形狀扁平化,從而修改所實(shí)現(xiàn)的噴涂圖案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
與用氣笛使從噴嘴排出的流體流扁平化的噴槍相關(guān)的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題涉及噴涂密度。為了在基底上獲得均勻的涂層,有利的情況是沿著噴涂圖案的長(zhǎng)度保持可預(yù)測(cè)的噴涂密度同時(shí)避免噴涂密度發(fā)生突變。即使氣笛提供的成形空氣噴射流相對(duì)于彼此或流體流有輕微的不對(duì)準(zhǔn),都會(huì)產(chǎn)生“帶狀(banding)”,表現(xiàn)為沿著噴涂圖案的長(zhǎng)度尺寸發(fā)生密度劇變。帶狀加劇了在基底上獲得均勻覆蓋范圍的難度,即使用噴槍來(lái)回噴涂多次也是如此。
在通常位于霧化孔與氣笛的扇形控制孔之間的噴涂噴涂上設(shè)置輔助孔,可基本解決帶狀問(wèn)題。這些輔助孔將第二空氣噴射流導(dǎo)向由氣笛提供的成形空氣噴射流,從而擴(kuò)散或以其它方式修改成形空氣噴射流,進(jìn)而獲得更易于預(yù)測(cè)且更穩(wěn)定的噴涂圖案。盡管輔助孔具有許多益處,但也有不足之處,例如對(duì)成形空氣噴射流的操縱能力有限、噴槍的空氣利用率低下以及制造困難。
通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)修改成形空氣噴射流的擋板定位在扇形控制孔與霧化流體流之間,可實(shí)現(xiàn)不受上述權(quán)衡因素影響的帶狀的另選解決方案。這些擋板可呈多種構(gòu)造中的任一種構(gòu)造來(lái)以最佳方式調(diào)節(jié)成形空氣噴射流,不會(huì)耗盡來(lái)自噴槍的任何空氣,并且易于通過(guò)模塑或其它聚合物加工方法制造。另外,擋板提供了能夠部分地或甚至完全偏轉(zhuǎn)或阻擋來(lái)自扇形控制孔中氣流的外部裝置。因此,擋板式噴槍噴嘴無(wú)需位于噴槍平臺(tái)內(nèi)、用于調(diào)節(jié)成形氣流的單獨(dú)氣道。這繼而導(dǎo)致能夠獲得與現(xiàn)有技術(shù)噴槍相比具有更簡(jiǎn)化、更輕便且從空氣動(dòng)力學(xué)角度來(lái)講更有效的系統(tǒng)架構(gòu)的噴槍。
在一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種用于噴涂設(shè)備的噴嘴組件。該噴嘴組件包括:流體側(cè)壁,該流體側(cè)壁限定沿著流體軸線縱向延伸并終止于流體孔中的流體通道;氣帽側(cè)壁,該氣帽側(cè)壁圍繞流體側(cè)壁延伸并部分地限定終止于與流體孔相鄰的霧化孔中的空氣通道;一對(duì)沿直徑相反的氣笛,該氣笛從氣帽側(cè)壁突起通過(guò)流體孔并限定與空氣通道連通的相應(yīng)氣笛腔,每個(gè)氣笛具有外表面和扇形控制孔,該扇形控制孔沿著扇形控制軸線延伸穿過(guò)外表面以使空氣逆著從流體孔排出的流體流流動(dòng),其中扇形控制孔具有沿著與扇形控制軸線垂直的基準(zhǔn)面而限定的孔形狀;和用于每個(gè)氣笛的擋板,該擋板突出到通過(guò)將該孔形狀沿著扇形控制軸線向外擠出而限定的體積形狀中。
在另一方面,提供了一種用于噴涂設(shè)備的噴嘴組件,包括:流體側(cè)壁,該流體側(cè)壁限定沿著流體軸線縱向延伸并終止于流體孔中的流體通道;氣帽側(cè)壁,該氣帽側(cè)壁圍繞流體側(cè)壁延伸并部分地限定終止于與流體孔相鄰的霧化孔中的空氣通道;一對(duì)沿直徑相反的氣笛,該氣笛從氣帽側(cè)壁突起通過(guò)流體孔并限定與空氣通道連通的相應(yīng)氣笛腔,每個(gè)氣笛具有外表面和扇形控制孔,該扇形控制孔沿著扇形控制軸線延伸穿過(guò)外表面以使空氣逆著從流體孔排出的流體流流動(dòng),其中每個(gè)扇形控制孔具有沿著與扇形控制軸線垂直的基準(zhǔn)面而限定的孔形狀;和環(huán)形擋板,其可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到氣帽側(cè)壁并突出到通過(guò)將該孔形狀沿著扇形控制軸線向外擠出而限定的體積形狀中。
在又一方面,提供了一種調(diào)節(jié)噴涂設(shè)備的噴涂圖案的方法,其中噴涂設(shè)備具有流體孔和突起通過(guò)流體孔的一對(duì)沿直徑相反的氣笛,每個(gè)氣笛包括扇形控制孔,該方法包括:提供從相應(yīng)氣笛向外延伸的一對(duì)擋板,其中每個(gè)擋板延伸到通過(guò)將相應(yīng)扇形控制孔的形狀沿著其扇形控制軸線向外擠出而限定的體積形狀中;以及從流體孔排出流體流,同時(shí)使來(lái)自扇形控制孔的空氣逆著來(lái)自相反方向的流體流流動(dòng),其中一對(duì)擋板在空氣沖擊流體流之前修改流動(dòng)空氣,從而產(chǎn)生經(jīng)修改的噴涂圖案。
以上發(fā)明內(nèi)容并非旨在描述本文所述的貯存器以及相關(guān)聯(lián)的排放組件的每個(gè)實(shí)施方案或每種實(shí)施方式。相反,根據(jù)附圖,參考以下具體實(shí)施方式和權(quán)利要求書,對(duì)于本發(fā)明的更完整見(jiàn)解將顯而易見(jiàn)并且得到認(rèn)識(shí)。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的包括擋板式噴嘴組件的噴槍的透視圖,示出了該組件的后表面和側(cè)表面。
圖2是圖1的噴槍的噴嘴組件的前透視圖,示出了該噴嘴組件的右側(cè)表面、前表面和頂表面。
圖3是圖1至圖2的噴嘴組件的前正視圖,示出了該噴嘴組件的前表面。
圖4是圖1至圖3的噴嘴組件的局部側(cè)剖視圖。
圖5是圖1至圖4的噴嘴組件的局部放大側(cè)剖視圖,示出了部件之間的幾何關(guān)系。
圖6是通過(guò)各種噴嘴組件(包括圖1至圖5的擋板式噴嘴組件)獲得的噴涂圖案的對(duì)比圖。
圖7是根據(jù)另一示例性實(shí)施方案的擋板式噴嘴組件的前透視圖,示出了該噴嘴組件的前表面和側(cè)表面。
圖8是可用于圖7的噴嘴組件中的可互換擋板式噴嘴平臺(tái)的前透視圖,示出了該平臺(tái)的前表面和側(cè)表面。
圖9是通過(guò)具有不同擋板構(gòu)造的噴嘴組件獲得的噴涂圖案的對(duì)比圖。
圖10A和10B是通過(guò)圖7至圖8的噴嘴組件在不同噴槍入口壓力下獲得的噴涂圖案的對(duì)比圖。
圖11是根據(jù)又一示例性實(shí)施方案的用于噴嘴組件的擋板式噴嘴平臺(tái)的前正視圖。
圖12是根據(jù)又一示例性實(shí)施方案的噴嘴組件的透視圖。
圖13是通過(guò)主要由圖12示出但使用不同擋板構(gòu)造的噴嘴組件獲得的噴涂圖案的對(duì)比圖。
圖14是示出了作為沿著測(cè)試基底的橫向位置的函數(shù)的測(cè)得噴涂圖案密度的圖表。
圖15是根據(jù)又一示例性實(shí)施方案的可互換的擋板式噴嘴平臺(tái)的透視圖,示出了該噴嘴平臺(tái)的前表面和側(cè)表面。
定義
“圖心”是指圖形的幾何中心點(diǎn),該中心點(diǎn)到整個(gè)圖形上所有點(diǎn)的平方歐式距離之和最小。
“加壓氣體”是指處于大于大氣壓力的壓力下的氣體。
具體實(shí)施方式
如本文所用,術(shù)語(yǔ)“優(yōu)選的”和“優(yōu)選地”是指在某些情況下可提供某些益處的本文所述的實(shí)施方案。然而,在相同的情況下或其它情況下,也可優(yōu)選其它實(shí)施方案。此外,對(duì)一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的表述并不暗示其它實(shí)施方案是不可用的,且并非意圖將其它實(shí)施方案排除在本發(fā)明范圍之外。
除非上下文另有明確指出,否則本文和所附權(quán)利要求書中使用的單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)指代。因此,例如,“一個(gè)”或“該”部件的提及可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的一種或多種部件或其等價(jià)物。此外,術(shù)語(yǔ)“和/或”意指所列元件中的一者或全部,或者所列元件中任意兩者或多者的組合。
值得注意的是,術(shù)語(yǔ)“包括”及其變型在出現(xiàn)在所附說(shuō)明書中時(shí)不具有限制性含義。此外,“一個(gè)”、“一種”、“該”、“至少一個(gè)”及“一個(gè)或多個(gè)”在本文中可互換使用。
本文可使用相對(duì)術(shù)語(yǔ)諸如左、右、向前、向后、頂部、底部、側(cè)面、上部、下部、水平,垂直等,并且如果是這樣,則它們來(lái)自在具體附圖中所觀察的視角。然而,這些術(shù)語(yǔ)僅用于簡(jiǎn)化描述,而并非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
貫穿本說(shuō)明書的對(duì)“一個(gè)實(shí)施方案”、“某些實(shí)施方案”、“一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案”或“實(shí)施方案”的引用,意味著結(jié)合實(shí)施方案描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此,貫穿本說(shuō)明書的多處出現(xiàn)的短語(yǔ),如“在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中”、“在某些實(shí)施方案中”、“在一個(gè)實(shí)施方案中”或“在實(shí)施方案中”,不一定指本發(fā)明的相同實(shí)施方案。此外,具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性可在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中以任何合適的方式進(jìn)行組合。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的噴涂設(shè)備在圖1中示出,并由標(biāo)號(hào)50廣義地標(biāo)示。噴涂設(shè)備50包括可操作地聯(lián)接到噴嘴組件100的噴槍平臺(tái)52。任選地,噴嘴組件100可釋放地連接到噴槍平臺(tái)52,從而可以方便地分離和清潔前者。在優(yōu)選實(shí)施方案中,噴嘴組件100由塑料制成,在噴射操作完成后可丟棄或回收利用。
從噴嘴組件100的頂部向外延伸的是可操作地連接到流體容器(未示出)的流體入口54。如圖所示,噴涂設(shè)備50為重力進(jìn)料式噴槍,其中流體容器位于噴槍平臺(tái)52的上方以促進(jìn)流體流入噴槍平臺(tái)52。噴涂設(shè)備50不必為重力進(jìn)料式。例如,流體入口54可在壓力下連接到流體源,使得流體可從下方進(jìn)料。在高容量應(yīng)用中,流體入口54可連接到用于從外部加壓坩堝輸送流體的軟管。多種類型的流體容器及其使用模式在例如提交于2014年11月24日的美國(guó)專利6,588,681(Rothrum等人)、6,663,018(Rothrum等人)、7,188,785(Joseph等人)、7,815,130(Joseph等人)以及共同未決國(guó)際申請(qǐng)WO 2014/067058(Nyaribo等人)中有所描述。
在圖1中,并且如已公布的國(guó)際申請(qǐng)WO 2010/085801(Escoto等人)所述,流體入口54自身結(jié)合到噴嘴組件100中以避免引導(dǎo)流體穿過(guò)噴槍平臺(tái)52。由于待噴射流體不穿過(guò)噴槍平臺(tái)52,因此無(wú)需清潔噴槍平臺(tái)52,從而節(jié)省了操作時(shí)間和人力。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,如果需要,可用配備不同流體容器的另一噴嘴組件換掉此噴嘴組件,以使噴涂設(shè)備50轉(zhuǎn)變?yōu)榉峙洳煌牧黧w。
噴嘴組件100與噴槍平臺(tái)52之間的噴槍界面60處的連接使得其相應(yīng)內(nèi)部腔之間流體連通,并且這種連接可通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何附接機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。在所示的實(shí)施方案中,噴槍平臺(tái)52包括在噴槍界面60處以機(jī)械方式與噴嘴組件100互鎖的配對(duì)連接特征結(jié)構(gòu),從而形成可在這些部件的內(nèi)室之間實(shí)現(xiàn)氣密密封的可釋放連接。
在一些實(shí)施方案中,噴槍平臺(tái)52和噴嘴組件100使用過(guò)盈配合互連。為此,前者包括具有相應(yīng)開(kāi)口64的一對(duì)柔性連接插片62。當(dāng)噴槍平臺(tái)52與噴嘴組件100互相嚙合時(shí),連接插片62向外彎曲以扣住位于噴嘴組件100上的匹配的保持突出部66。為了有利于該過(guò)程,操作員也可在朝著彼此的方向上按捏按鈕65以壓下突出部66。開(kāi)口64與保持突出部66之間的配對(duì)嚙合防止噴嘴組件100意外脫離。另選地或組合地,可使用其它機(jī)構(gòu),諸如卡口型固定裝置、夾具、卡圈、磁體和螺紋連接。
再次參見(jiàn)圖1,噴槍平臺(tái)52包括框架68以及連接到框架68的手槍式握持柄部70和觸發(fā)器72。用于連接到合適加壓氣體源的螺紋進(jìn)氣口74從柄部70的底部向外延伸,該氣體通常是空氣。如本文所用,“加壓氣體”是指處于大于大氣壓力的壓力下的氣體。任選地并且如圖所示,觸發(fā)器72樞轉(zhuǎn)地連接到框架68并在其最前向位置偏置。在握住柄部70的同時(shí),操作員可壓下觸發(fā)器72以從噴涂設(shè)備50中分配涂料流體。
任選地,中心空氣調(diào)節(jié)器76a和扇形控制調(diào)節(jié)器76b可構(gòu)建到框架68的后置表面上,以調(diào)節(jié)從噴槍平臺(tái)52流入噴嘴組件100的氣體壓力。在此示例性實(shí)施方案中,扇形控制調(diào)節(jié)器76b是可旋轉(zhuǎn)的旋鈕,因此操作員可以控制流向一對(duì)用于調(diào)節(jié)噴涂圖案幾何形狀的氣笛的空氣??烧{(diào)節(jié)中心空氣調(diào)節(jié)器76a,以便限制與位于噴涂設(shè)備50內(nèi)的針閥(不可見(jiàn))相關(guān)聯(lián)的流體槍針的縱向行程距離。流體槍針的行程可影響流體流和中心氣流(霧化空氣)。國(guó)際申請(qǐng)WO 2010/085801中進(jìn)一步描述了這些特征結(jié)構(gòu)和其它特征結(jié)構(gòu)。有利地以及如下將述,所提供的噴嘴組件100使得可在某些應(yīng)用中省略扇形控制調(diào)節(jié)器76b。
圖2和圖3提供更具體地示出噴嘴組件100的特征結(jié)構(gòu)的放大視圖。如圖所示,噴嘴組件100包括圓筒102和位于圓筒102前方的氣帽104。任選地以及如圖所示,氣帽104以環(huán)繞關(guān)系可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到圓筒102的遠(yuǎn)端,使這些部件之間可以在90度的范圍內(nèi)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在簡(jiǎn)化的另選形式中,氣帽104可相對(duì)于圓筒102固定,或甚至形成為圓筒102的一體部件。
居中位于氣帽104的前表面上的是一對(duì)同心孔,即圓形流體孔106和與流體孔106相鄰且圍繞流體孔的環(huán)形霧化孔108。孔106和108由基本圓柱形的流體側(cè)壁110隔開(kāi)。在此示例性實(shí)施方案中,孔106和108中的每一個(gè)與流體側(cè)壁110以同心方式圍繞流體軸線111設(shè)置,如圖3和圖4所示???06和108的形狀、尺寸和相對(duì)取向可能與此處所示的不同。例如,霧化孔108不必為環(huán)形,可僅部分圍繞流體孔106。另外,如果需要,可實(shí)施兩個(gè)或多個(gè)流體孔106或霧化孔108。
噴涂設(shè)備50的基本操作原則可參考圖4的剖面視圖進(jìn)行描述。如圖所示,內(nèi)部流體通道118(部分由流體側(cè)壁110限定)和第一空氣通道120(部分由氣帽104的側(cè)壁限定)均沿著流體軸線111縱向延伸。流體通道118和第一空氣通道120起始于噴槍界面60,分別終止于流體孔106和霧化孔108。任選地,一條或多條通道118和120具有在孔106和108附近圍繞流體軸線111基本對(duì)稱的構(gòu)造。在該剖視圖中可看見(jiàn)內(nèi)部側(cè)壁119,其圍繞流體側(cè)壁110延伸并且限定第一空氣通道120的周向表面。任選地以及如圖所示,內(nèi)部側(cè)壁119基本為圓柱形,然而也可以是其它形狀。
壓下觸發(fā)器72后,空氣在壓力下通過(guò)噴槍界面60注入,并且在從霧化孔108排出之前,隨著空氣進(jìn)入截面減小的區(qū)域而加速。根據(jù)文丘里效應(yīng),這導(dǎo)致霧化孔108前面產(chǎn)生壓降,從而幫助通過(guò)流體孔106將涂料流體(例如,油漆)從流體通道118中抽出。在遇到移動(dòng)空氣時(shí),涂料流體隨后會(huì)霧化,即,以細(xì)小的霧滴形式從噴嘴組件100中投射出來(lái)。另選地或組合地,也可通過(guò)重力或通過(guò)對(duì)流體容器內(nèi)的涂料流體加壓而迫使涂料流體穿過(guò)流體孔106。
再次參見(jiàn)圖2至圖4,一對(duì)氣笛112在向前方向上從氣帽104向外延伸,并且突起通過(guò)流體孔106與霧化孔108。在此實(shí)施方案中,氣笛112作為氣帽104的一部分一體成型,處于流體軸線111的相反兩側(cè)上沿直徑相反的位置。每個(gè)氣笛112限定與第二空氣通道122連通的相應(yīng)氣笛腔,第二空氣通道終止于為基本圓形的內(nèi)部扇形控制孔114中并且與外部扇形控制孔116相鄰。扇形控制孔114和116延伸穿過(guò)氣笛112的外表面,用于排出氣帽104內(nèi)的腔中的加壓空氣。任選地,每個(gè)氣笛112上存在僅一個(gè)扇形控制孔。又一個(gè)選擇是,扇形控制孔114和116中的任一者或兩者可呈非圓形,如美國(guó)專利7,201,336(Blette等人)所述。
在操作噴涂設(shè)備50期間,當(dāng)流體流從流體孔106排出時(shí),氣笛112使來(lái)自扇形控制孔114和116的空氣同時(shí)逆著來(lái)自相反方向的流體流流動(dòng),以使空中噴涂輪闊扁平化并且增強(qiáng)操作員對(duì)所得噴涂圖案的控制。
在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)來(lái)自扇形控制孔114和116的空氣的流動(dòng)的氣壓由用于霧化噴涂設(shè)備50中待分配流體的氣壓獨(dú)立調(diào)節(jié)。例如,當(dāng)霧化孔108以及扇形控制孔114和116在噴嘴組件100內(nèi)彼此隔離時(shí),可實(shí)現(xiàn)這種情況。這可通過(guò)具有獨(dú)立調(diào)節(jié)的內(nèi)部氣壓的離散式第一空氣通道120和第二空氣通道122來(lái)實(shí)現(xiàn),從而使兩者之間保持壓差。另選地,相同容量的加壓空氣可用于這兩種功能;例如,第一空氣通道120和第二空氣通道122可在噴嘴組件100內(nèi)相互連通。例如,第一空氣通道120和第二空氣通道122都可與鄰接噴槍界面60的公用充氣室連通。此構(gòu)造使空氣可在第一空氣通道120與第二空氣通道122之間流動(dòng),從而可使用噴槍平臺(tái)52上的單個(gè)導(dǎo)管對(duì)這兩條通道加壓。可對(duì)流入噴嘴組件100的空氣份額進(jìn)行控制,至少部分地通過(guò)第一空氣通道120和第二空氣通道122的幾何形狀進(jìn)行控制。
如圖1至圖4進(jìn)一步所示,一對(duì)擋板130面向相應(yīng)氣笛112的扇形控制孔114和116中的一者或兩者定位于體積空間內(nèi)。在此示例性實(shí)施方案中,每個(gè)擋板130具有翅片部分132和板部分134,翅片部分與平行于扇形控制氣流的流體軸線111基本共面,板部分取向成垂直于翅片部分132。如圖所示,板部分134在空間上相對(duì)于流體軸線111偏移,并且直接面向扇形控制氣流。任選地以及如圖所示,每個(gè)擋板130既聯(lián)接到其相應(yīng)的氣笛112,也聯(lián)接到氣帽104的前置側(cè)壁。此處,翅片部分132沿著接近霧化孔108的氣帽104的側(cè)壁徑向延伸。
擋板130的尺寸、形狀和取向使其可基本上修改從一對(duì)或兩對(duì)扇形控制孔114和116排出的氣流。該修改的效果表現(xiàn)為:噴嘴組件100從流體孔106中排出流體流,同時(shí)空氣逆著來(lái)自相反方向的該流體流從扇形控制孔114和116流動(dòng)。擋板130在扇形控制空氣對(duì)流體流產(chǎn)生沖擊之前阻斷流動(dòng)空氣,導(dǎo)致噴涂設(shè)備50中散發(fā)出經(jīng)修改的噴霧外形或羽狀水柱。此經(jīng)修改的噴霧外形繼而會(huì)修改基底上出現(xiàn)的噴涂圖案。如稍后所述,可修改噴涂圖案以更改其尺寸、形狀、密度(或強(qiáng)度)、分布以及它們的組合。
圖5示出了噴嘴組件100上氣笛112的放大視圖,以更準(zhǔn)確地示出擋板130相對(duì)于扇形控制孔114和116的構(gòu)造。如圖所示,設(shè)置在氣笛112上的扇形控制孔114和116為基本圓柱形,沿著相應(yīng)的扇形控制軸線114′和116′(即,圓柱軸線)延伸穿過(guò)氣笛112的外表面。每個(gè)孔114和116具有相關(guān)聯(lián)的橫截面孔形狀,該形狀沿著與相應(yīng)扇形控制軸線114′和116′垂直的公共基準(zhǔn)面121進(jìn)行限定。此處,孔形狀為基本圓形。
需要注意,與扇形控制軸線114′和116′相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)面不必共面,甚至不必平行。
從孔114和116排出的氣流包層的特征在于分別限定虛擬內(nèi)部體積形狀115和外部體積形狀117的相應(yīng)圓柱形突出部。如圖5所示,內(nèi)部體積形狀115和外部體積形狀117位于與孔114和116相鄰的下游位置。體積形狀115和117由擠出孔114和116的截面形狀限定,開(kāi)始于氣笛112的外表面,沿著相應(yīng)扇形控制軸線114′和116′在氣流方向上向外。每個(gè)體積形狀115和117在一端閉合,并且當(dāng)垂直于扇形控制軸線114′和116′查看時(shí)具有平行的側(cè)壁。用于生成體積形狀115和117的擠出操作可簡(jiǎn)單地通過(guò)許多CAD/CAM軟件解決方案中的任一種實(shí)現(xiàn),包括例如SolidWorks Professional(可購(gòu)自馬薩諸塞州沃爾瑟姆的Dassault Systèmes SolidWorks公司(Dassault Systèmes SolidWorks Corporation in Waltham,MA))。
如前所述,孔114和116具有圓形截面,但也可以為其它形狀。如果孔114和116中的一者或兩者具有橢圓、多邊形(例如,矩形)或一些不規(guī)則形狀的截面形狀,扇形控制軸線114′和116′可更一般地定義為穿過(guò)相應(yīng)截面孔形狀的圖心并且沿著在噴射操作期間流經(jīng)相應(yīng)孔114和116的空氣的方向縱向延伸的線。
在例示的實(shí)施方案中,連接到每個(gè)氣笛112的擋板130突出進(jìn)入相應(yīng)的體積形狀115但沒(méi)有突出進(jìn)入相應(yīng)的體積形狀117。這樣得到的效果是:基本上阻斷從內(nèi)部扇形控制孔114中散發(fā)出的三維氣流圖案,同時(shí)避免干擾外部扇形控制孔116的三維氣流圖案。任選地但未示出,擋板130既可突出進(jìn)入體積形狀115也可突出進(jìn)入體積形狀117。盡管一般優(yōu)選擋板130與扇形控制孔114和116對(duì)稱設(shè)置在流體軸線111的相對(duì)兩側(cè),但可以設(shè)想擋板130與體積形狀115和117中的一者或兩者以相對(duì)于彼此的不同角度相交。當(dāng)然,氣笛112也可以完全略去外部扇形控制孔116。
在一些實(shí)施方案中,當(dāng)沿著與相應(yīng)扇形控制軸線114′和116′平行的方向觀察時(shí),每個(gè)擋板130擋住體積形狀115和117中一者或兩者的截面的至少1%、至少2%、至少5%、至少10%或至少15%。在一些實(shí)施方案中,當(dāng)沿著與相應(yīng)扇形控制軸線114′和116′平行的方向觀察時(shí),擋板130擋住體積形狀115和117中一者或兩者的截面的至多100%、至多75%、至多50%、至多40%、至多30%或至多20%。
以其它方式測(cè)量時(shí),擋板130可突起進(jìn)入相應(yīng)體積形狀115和117,突起量為相應(yīng)扇形控制孔114和116直徑的至少1%、至少2%、至少5%、至少10%或至少15%(如沿著公共基準(zhǔn)面121限定)。在相同或其它實(shí)施方案中,擋板130可突起進(jìn)入體積形狀115和117,突起量為相應(yīng)扇形控制孔114和116直徑的至多100%、至多75%、至多50%、至多40%或至多30%。在一些實(shí)施方案中,突起程度使得每個(gè)扇形控制軸線114與相應(yīng)擋板130相交。
圖6示出了在不同噴槍入口壓力下所獲得基底上的一系列示例性噴涂圖案,這些圖案同時(shí)影響成形空氣噴射流和霧化空氣噴射流。在該圖中,每個(gè)所示噴涂圖案通過(guò)操作扇形控制氣流變得扁平/伸長(zhǎng),并且展示出涂料分布對(duì)于噴槍入口壓力的敏感度。例如,第一個(gè)圖案顯示在中間入口壓力下獲得的噴涂圖案均勻分布,噴涂密度從上到下變化相對(duì)較小。第二個(gè)圖案顯示密度變化劇烈的“中心高密度”噴霧分布。第三個(gè)圖案顯示在低入口壓力下獲得的“中心高密度”噴涂圖案。最后,第四個(gè)圖案顯示在高入口壓力下獲得的密度變化平緩的“分裂型”噴涂圖案。
擋板130通過(guò)扇形控制孔114和116與從流體孔106排出的流體流之間插入物理結(jié)構(gòu),提供了針對(duì)噴涂圖案密度變化不可控問(wèn)題的解決方案。通過(guò)沖擊流體流,擋板130與成形空氣噴射流相互作用并改變其截面形狀,使得當(dāng)成形噴射流沖擊霧化流體的錐形包層時(shí),包層均勻散開(kāi),從而降低將噴涂圖案分成噴涂密度顯著不同的帶狀的趨勢(shì)。更一般地來(lái)講,通過(guò)接合并操縱來(lái)自一對(duì)或多對(duì)扇形控制孔114和116中的成形空氣噴射流,擋板130可增強(qiáng)操作員對(duì)圖案尺寸、密度和密度分布的控制。另外,與輔助孔不同,擋板130不會(huì)使空氣從氣帽104的內(nèi)部腔體中逸出,因此可減少操作員對(duì)入口氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的需求。
在圖7所示的實(shí)施方案中,一對(duì)擋板230整體安裝在可釋放地聯(lián)接到氣帽204的外部側(cè)壁的平臺(tái)240上。圖8類似地示出了一對(duì)構(gòu)造略微不同的擋板330整體聯(lián)接到平臺(tái)340的實(shí)施方案。平臺(tái)240和340具有能夠安全但可釋放地連接到氣帽204的構(gòu)造。氣帽204繼而可與圖1至圖5中的氣帽104互換使用。擋板230可直接聯(lián)接到氣帽104的側(cè)壁或與其一體模壓成型,而不是設(shè)置在平臺(tái)上。取決于當(dāng)前的應(yīng)用,擋板230與噴嘴組件100的其它元件之間的連接可為可釋放的或永久性的。
再次參見(jiàn)圖7和圖8,擋板230和330與其相應(yīng)的平臺(tái)240和340一體模壓成型,并且平臺(tái)240和340均包含一對(duì)配對(duì)嚙合相應(yīng)氣笛212的外表面以相互固定這些部件的相對(duì)凹口242和342。任選地以及如這兩個(gè)實(shí)施方案所示,平臺(tái)240和340還包括配對(duì)嚙合氣帽204的前置側(cè)壁的遠(yuǎn)端246的孔洞244和344,其中遠(yuǎn)端接近霧化孔。在一些實(shí)施方案中,平臺(tái)240和340通過(guò)壓力配合、過(guò)盈配合或閂鎖構(gòu)件緊貼氣帽204以相互固定這些部件。當(dāng)正確就位時(shí),凹口242和342對(duì)準(zhǔn)如圖7所示的氣帽204的側(cè)壁,由此將擋板230和330與一對(duì)或兩對(duì)扇形控制孔214和216對(duì)齊,以如前所述在噴射操作期間操縱成形空氣噴射流。
盡管平臺(tái)240和340基本上相同,但與其連接的擋板230和330的構(gòu)造略有不同。如圖所示,每個(gè)擋板230僅包括翅片構(gòu)件(類似于圖2和圖3所示的翅片部分132)。相比之下,每個(gè)擋板330還包括板構(gòu)件(類似于圖2和圖3所示的板部分134),該構(gòu)件呈現(xiàn)出擴(kuò)增的表面積以加大擋板330對(duì)扇形控制氣流圖案的影響。
任選地,擋板130、230和330可與一對(duì)或多對(duì)輔助空氣噴射流協(xié)同操縱從扇形控制孔114、116、214和216排出的成形空氣噴射流。這些輔助空氣噴射流通常通過(guò)在位于例如圖2至圖4中的霧化孔108與氣笛112之間的氣帽前面形成輔助微孔來(lái)提供。這些輔助空氣噴射流在從噴涂設(shè)備50排出時(shí)也與來(lái)自扇形控制孔中的成形空氣噴射流相互作用以增強(qiáng)對(duì)霧化流體形狀的控制,并且緩解所得噴涂圖案的密度急劇變化情況。在一些實(shí)施方案中,與單獨(dú)使用擋板130、230和330或輔助微孔所提供的密度相比,結(jié)合氣帽前側(cè)上的輔助微孔來(lái)使用擋板130、230和330的噴涂設(shè)備50提供更平緩的密度變化。
作為噴嘴組件100的另一變體,例如,氣帽側(cè)壁可包括一對(duì)與第一空氣通道120連通的輔助空氣孔,每個(gè)輔助空氣孔沿著與來(lái)自相應(yīng)扇形控制孔114和116的氣流橫切的輔助軸線來(lái)引導(dǎo)空氣流。任選地,每個(gè)輔助軸線與關(guān)聯(lián)到相應(yīng)扇形控制孔114和116的體積形狀相交,由此擋板130和輔助氣流共同作用,使從扇形控制孔114和116排出的氣流成形。有利地,從輔助空氣孔中流出的空氣可防止涂料流體在噴射操作期間沉積在氣帽104上。
圖9示出了設(shè)置在基底上的一系列真實(shí)的油漆噴涂圖案,這些圖案使用圖1所示噴涂設(shè)備50的商用實(shí)施方案來(lái)獲得。圖案450未使用居間擋板而獲得,而圖案452、圖案454、圖案456和圖案458通過(guò)使用一系列成對(duì)的擋板而獲得,這些擋板類似于圖7中的擋板230,但具有不同的相對(duì)高度。該比較的結(jié)果顯示擋板對(duì)所得噴涂圖案有顯著影響。如圖所示,圖案452沿著垂直方向表現(xiàn)出顯著的密度變化。擋板高度增加時(shí),密度變化變小,但同時(shí)噴涂圖案的整體高度(或尺寸)(在圖6中定義為“H”)也隨之減小。取決于應(yīng)用,例如圖案454表示的中間擋板高度可提供所需的噴涂圖案高度和均勻度的組合。
圖10A示出了另一系列的油漆噴涂圖案,這一次比較增加通過(guò)扇形控制孔的氣流對(duì)所得噴涂圖案的影響。圖10A中圖案460、圖案462和圖案464分別對(duì)應(yīng)于噴槍入口氣壓15psi、20psi和25psi(103kPa、138kPa和172kPa),每個(gè)圖案均通過(guò)裸構(gòu)造(即不含任何擋板)而獲得。該比較顯示出顯著差異。首先,噴涂圖案460、圖案462和圖案464的高度隨著氣壓增大而略微增加。第二,噴涂圖案均勻度隨著氣壓增大而顯著下降,其中圖案462和圖案464中出現(xiàn)明顯帶狀。
圖10B重復(fù)以上比較,但采用了用于獲得圖9中圖案454的擋板構(gòu)造。圖案466、圖案468和圖案470顯示出增大扇形控制氣壓對(duì)噴涂圖案高度和均勻度的影響,并且示出了噴槍構(gòu)造使用擋板的另一益處。與圖10A中的噴涂圖案460、圖案462和圖案464相比,氣壓越高,圖案466、圖案468和圖案470更加均勻。盡管氣壓最高時(shí)僅非常少量的帶狀明顯,但采用擋板似乎顯著改善了帶狀問(wèn)題。
圖11示出了根據(jù)又一實(shí)施方案的噴嘴組件500,噴嘴組件500具有氣帽504和離散的可分離式噴嘴平臺(tái)540,該平臺(tái)可釋放地聯(lián)接到氣帽504的外表面。如圖所示,噴嘴組件540可安裝在氣帽504正面的彼此旋轉(zhuǎn)地偏移90度的兩個(gè)不同位置的任一處。另外,噴嘴組件540包括第一對(duì)擋板530和第二對(duì)擋板531,第二對(duì)擋板在結(jié)構(gòu)上與第一對(duì)擋板530不同。噴嘴平臺(tái)540在安裝到氣帽504后即呈現(xiàn)固定位置。然而,在噴射操作之間,操作員可以選擇可互換的第一對(duì)擋板530或第二對(duì)擋板531以修改從氣笛512上的相應(yīng)扇形控制孔514和516引出的氣流。
為了快速調(diào)節(jié)扇形控制空氣,可進(jìn)一步修改噴嘴平臺(tái)500,由此可只能通過(guò)使噴嘴平臺(tái)50相對(duì)于氣帽側(cè)壁圍繞位于相應(yīng)第一位置與第二位置之間的流體軸線旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇第一對(duì)擋板530或第二對(duì)擋板531。例如,圖11中的噴嘴平臺(tái)540和氣帽504可適于相對(duì)比彼此以90度的增量旋轉(zhuǎn),并且包括相應(yīng)的配對(duì)結(jié)構(gòu),當(dāng)噴嘴平臺(tái)540和氣帽504彼此正確對(duì)準(zhǔn)時(shí),這些配對(duì)結(jié)構(gòu)即扣住定位。如果噴嘴平臺(tái)上有足夠空間,可在同一噴嘴平臺(tái)上設(shè)置三對(duì)或多對(duì)擋板。
噴嘴組件500的其它方面與已經(jīng)描述的內(nèi)容基本類似,不再重復(fù)。
圖12示出了根據(jù)在扇形控制氣流的路徑上插入多孔擋板的實(shí)施方案的噴嘴組件600。類似于前述組件,噴嘴組件600包括具有相應(yīng)的流體孔606和霧化孔608的氣帽604、一對(duì)從氣帽604的遠(yuǎn)端突起的氣笛612、以及位于氣笛612上的相應(yīng)扇形控制孔614和616。如圖所示,包括多孔材料的一對(duì)擋板630可釋放地聯(lián)接到相應(yīng)的氣笛,并且在扇形控制空氣從扇形控制孔614和616排出之后但在扇形控制空氣沖擊從流體孔606和霧化孔608排出的流體流之前限制扇形控制空氣。任選地以及如圖所示,擋板630與扇形控制孔614和616基本齊平放置。擋板630可通過(guò)過(guò)盈配合、閂鎖或任何其它連接機(jī)構(gòu)緊貼氣帽604放置就位。
擋板630可由多種適于減弱和/或再分配扇形控制氣流的多孔材料中的任一種制成。此類材料的示例包括非織物、網(wǎng)狀物、開(kāi)孔泡沫以及它們的組合。用于擋板630的多孔材料通常由聚合物制成,但也可由金屬、陶瓷或復(fù)合材料制成。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,多孔材料可包括尼龍網(wǎng)或多孔膜。
另外,用于擋板630的多孔材料可具有多種孔隙率中的任一種。在一些實(shí)施方案中,多孔材料具有至少0%、至少15%、至少30%、至少50%或至少70%的開(kāi)口面積。此外,多孔材料可具有至多99%、至多90%、至多85%、至多80%或至多75%的開(kāi)口面積。
當(dāng)扇形控制空氣被迫流經(jīng)多孔擋板時(shí),諸如如圖12所示,氣流減弱。由減弱的扇形控制氣流得到的噴涂圖案為例如圖13中的油漆噴涂圖案,這些圖案通過(guò)使用無(wú)擋板的噴嘴組件(圖案672)、一對(duì)高度拉伸的微復(fù)制多孔膜(圖案674)以及一對(duì)織造尼龍微網(wǎng)125(圖案676)而獲得。如圖13所示,使用多孔擋板在減小噴涂圖案尺寸方面非常有效。有利地,可在不需要對(duì)噴槍平臺(tái)上的扇形控制調(diào)節(jié)器(例如圖1中的扇形控制調(diào)節(jié)器76b)單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下獲得噴涂圖案的該變體。更一般地來(lái)講,這是使用前述擋板130和230的優(yōu)點(diǎn)。
如圖15所示,所提供的噴嘴組件不必具有多個(gè)擋板來(lái)減弱來(lái)自扇形控制孔的氣流或重新引導(dǎo)該氣流。所示的變體包括噴嘴平臺(tái)740,該平臺(tái)可通過(guò)如前所述的相對(duì)氣笛和相應(yīng)的扇形控制孔可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到合適的氣帽(例如圖7中的氣帽204)。安裝時(shí),平臺(tái)740具有突出進(jìn)入所擠出基體形狀的單個(gè)環(huán)形擋板730,這些體積形狀由相應(yīng)的扇形控制孔(以圖5所示和前述方式)限定。使用任選的插片741時(shí),使用者可手動(dòng)使平臺(tái)740相對(duì)于氣笛圍繞整個(gè)噴嘴組件的流體軸線旋轉(zhuǎn)。有利地,環(huán)形擋板730的遠(yuǎn)側(cè)邊緣高度沿著其周長(zhǎng)變化,這樣使用者可調(diào)節(jié)環(huán)形擋板突出進(jìn)入每個(gè)體積形狀中的程度。任選地但未示出,環(huán)形擋板730可具有平整的或階梯式外形。除此以外,擋板730的操作原則類似于前述擋板的操作原則。
所提供的噴嘴組件及相關(guān)方法可進(jìn)一步通過(guò)下面列出的實(shí)施方案A-AR進(jìn)行例示:
A.一種用于噴涂設(shè)備的噴嘴組件,該噴嘴組件包括:流體側(cè)壁,該流體側(cè)壁限定沿著流體軸線縱向延伸并終止于流體孔中的流體通道;氣帽側(cè)壁,該氣帽側(cè)壁圍繞流體側(cè)壁延伸并部分地限定終止于與流體孔相鄰的霧化孔中的第一空氣通道;一對(duì)沿直徑相反的氣笛,該氣笛從氣帽側(cè)壁突起通過(guò)流體孔并限定與第二空氣通道連通的相應(yīng)氣笛腔,每個(gè)氣笛具有外表面和扇形控制孔,該扇形控制孔沿著扇形控制軸線延伸穿過(guò)外表面以使空氣逆著從流體孔排出的流體流流動(dòng),其中每個(gè)扇形控制孔具有沿著與扇形控制軸線垂直的基準(zhǔn)面而限定的孔形狀;和用于每個(gè)氣笛的擋板,其聯(lián)接到氣帽側(cè)壁并突出到通過(guò)將該孔形狀沿著扇形控制軸線向外擠出而限定的體積形狀中。
B.根據(jù)實(shí)施方案A的噴嘴組件,其中孔形狀為圓形,體積形狀為圓柱。
C.根據(jù)實(shí)施方案A或B的噴嘴組件,其中霧化孔為與流體孔同心的環(huán)形孔。
D.根據(jù)實(shí)施方案A至C中任一項(xiàng)的噴嘴組件,還包括具有將噴嘴組件可釋放地聯(lián)接到噴槍平臺(tái)的構(gòu)造的噴槍界面,其中第一空氣通道和第二空氣通道起始于噴槍界面。
E.根據(jù)實(shí)施方案D的噴嘴組件,其中第一空氣通道和第二空氣通道彼此隔離以使第一空氣通道與第二空氣通道之間保持壓差。
F.根據(jù)實(shí)施方案D的噴嘴組件,其中第一空氣通道和第二空氣通道彼此連通。
G.根據(jù)實(shí)施方案A至F中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板可釋放地聯(lián)接到其相應(yīng)氣笛的外表面。
H.根據(jù)實(shí)施方案A至F中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板可釋放地聯(lián)接到氣帽側(cè)壁。
I.根據(jù)實(shí)施方案A至F中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板為其相應(yīng)氣笛的一體部件。
J.根據(jù)實(shí)施方案A至F中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板為氣帽側(cè)壁的一體部件。
K.根據(jù)實(shí)施方案A至F中任一項(xiàng)的噴嘴組件,還包括可釋放地聯(lián)接到氣帽側(cè)壁的噴嘴平臺(tái),其中每個(gè)擋板聯(lián)接到噴嘴平臺(tái)。
L.根據(jù)實(shí)施方案K的噴嘴組件,其中噴嘴平臺(tái)包括一對(duì)相反的凹口,每個(gè)凹口嚙合相應(yīng)氣笛的外表面以將噴嘴平臺(tái)抵靠氣帽側(cè)壁而固定。
M.根據(jù)實(shí)施方案K或L的噴嘴組件,其中擋板代表第一對(duì)擋板并且還包括聯(lián)接到噴嘴平臺(tái)的第二對(duì)擋板,第一對(duì)擋板和第二對(duì)擋板可互換以修改來(lái)自扇形控制孔的氣流。
N.根據(jù)實(shí)施方案M的噴嘴組件,其中噴嘴平臺(tái)可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到氣帽側(cè)壁,可通過(guò)使噴嘴平臺(tái)相對(duì)于氣帽側(cè)壁圍繞相應(yīng)第一位置與第二位置之間的流體軸線旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇第一對(duì)擋板或第二對(duì)擋板。
O.根據(jù)實(shí)施方案A至N中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板包括沿著氣帽側(cè)壁徑向延伸并與流體軸線共面的翅片部分。
P.根據(jù)實(shí)施方案O的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板還包括連接到翅片部分的板部分,該板部分面向來(lái)自其相應(yīng)扇形控制孔的氣流。
Q.根據(jù)實(shí)施方案A至P中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中當(dāng)沿著與相應(yīng)扇形控制軸線平行的方向觀察時(shí),每個(gè)擋板擋住體積形狀的橫截面的1%至100%。
R.根據(jù)實(shí)施方案Q的噴嘴組件,其中當(dāng)沿著與相應(yīng)扇形控制軸線平行的方向觀察時(shí),每個(gè)擋板擋住體積形狀的橫截面的1%至40%。
S.根據(jù)實(shí)施方案R的噴嘴組件,其中當(dāng)沿著與相應(yīng)扇形控制軸線平行的方向觀察時(shí),每個(gè)擋板擋住體積形狀的橫截面的1%至20%。
T.根據(jù)實(shí)施方案A至P中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板以其相應(yīng)扇形控制孔的直徑的1%至100%范圍內(nèi)的量突起到其相應(yīng)的體積形狀中。
U.根據(jù)實(shí)施方案T的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板以其相應(yīng)扇形控制孔的直徑的1%至50%范圍內(nèi)的量突起到其相應(yīng)的體積形狀中。
V.根據(jù)實(shí)施方案U的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板以其相應(yīng)扇形控制孔的直徑的1%至30%范圍內(nèi)的量突起到其相應(yīng)的體積形狀中。
W.根據(jù)實(shí)施方案A至N中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)擋板包含至少部分地限制來(lái)自其相應(yīng)扇形控制孔的氣流的多孔材料。
X.根據(jù)實(shí)施方案W的噴嘴組件,其中多孔材料包括非織物材料。
Y.根據(jù)實(shí)施方案W的噴嘴組件,其中多孔材料包括開(kāi)孔泡沫。
Z.根據(jù)實(shí)施方案W至Y中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中多孔材料具有在0%至99%范圍內(nèi)的開(kāi)口面積。
AA.根據(jù)實(shí)施方案Z的噴嘴組件,其中多孔材料具有在50%至99%范圍內(nèi)的開(kāi)口面積。
AB.根據(jù)實(shí)施方案AA的噴嘴組件,其中多孔材料具有在70%至99%范圍內(nèi)的開(kāi)口面積。
AC.根據(jù)實(shí)施方案A至AB中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)扇形控制軸線均與相應(yīng)擋板相交。
AD.根據(jù)實(shí)施方案A至AC中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中每個(gè)扇形控制孔為內(nèi)部扇形控制孔,其中每個(gè)氣笛還包括與內(nèi)部扇形控制孔相鄰并沿著外部扇形控制軸線延伸的外部扇形控制孔。
AE.根據(jù)實(shí)施方案AD的噴嘴組件,其中每個(gè)基準(zhǔn)面為第一基準(zhǔn)面,每個(gè)外部扇形控制孔具有沿著與其外部扇形控制軸線垂直的第二基準(zhǔn)面限定的第二孔形狀,并且其中對(duì)于每個(gè)氣笛,沒(méi)有擋板突出進(jìn)入通過(guò)將第二孔形狀沿著其外部扇形控制軸線向外擠出而限定的體積形狀。
AF.根據(jù)實(shí)施方案AE的噴嘴組件,其中第一基準(zhǔn)面和第二基準(zhǔn)面基本共面。
AG.根據(jù)實(shí)施方案A至AF中任一項(xiàng)的噴嘴組件,其中氣帽側(cè)壁包括與第二空氣通道連通的一對(duì)輔助空氣孔,每個(gè)輔助空氣孔沿著與來(lái)自相應(yīng)扇形控制孔的氣流橫切的輔助軸線來(lái)引導(dǎo)空氣流。
AH.根據(jù)實(shí)施方案AG的噴嘴組件,其中每個(gè)輔助軸線與關(guān)聯(lián)到扇形控制孔中一者的體積形狀相交。
AI.一種用于噴涂設(shè)備的噴嘴組件,該噴嘴組件包括:流體側(cè)壁,該流體側(cè)壁限定沿著流體軸線縱向延伸并終止于流體孔中的流體通道;氣帽側(cè)壁,該氣帽側(cè)壁圍繞流體側(cè)壁延伸并部分地限定終止于與流體孔相鄰的霧化孔中的空氣通道;一對(duì)沿直徑相反的氣笛,該氣笛從氣帽側(cè)壁突起通過(guò)流體孔并限定與空氣通道連通的相應(yīng)氣笛腔,每個(gè)氣笛具有外表面和扇形控制孔,該扇形控制孔沿著扇形控制軸線延伸穿過(guò)外表面以使空氣逆著從流體孔排出的流體流流動(dòng),其中每個(gè)扇形控制孔具有沿著與扇形控制軸線垂直的基準(zhǔn)面而限定的孔形狀;和環(huán)形擋板,其可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到氣帽側(cè)壁并突出到通過(guò)將該孔形狀沿著扇形控制軸線向外擠出而限定的體積形狀中。
AJ.根據(jù)實(shí)施方案AL的噴嘴組件,其中環(huán)形擋板在一定程度上突出到每個(gè)體積形狀中,該程度隨著環(huán)形擋板相對(duì)于氣笛圍繞流體軸線旋轉(zhuǎn)而變化。
AK.一種調(diào)節(jié)噴涂設(shè)備的噴涂圖案的方法,其中噴涂設(shè)備具有流體孔和突起通過(guò)流體孔的一對(duì)沿直徑相反的氣笛,每個(gè)氣笛包括扇形控制孔,該方法包括:鄰近相應(yīng)氣笛,提供從噴涂設(shè)備向外延伸的一對(duì)擋板,其中每個(gè)擋板延伸到通過(guò)將其相應(yīng)扇形控制孔的形狀沿著其扇形控制軸線向外擠出而限定的體積形狀中;以及從流體孔排出流體流,同時(shí)使來(lái)自扇形控制孔的空氣逆著來(lái)自相反方向的流體流流動(dòng),其中一對(duì)擋板在空氣沖擊流體流之前修改流動(dòng)空氣,從而產(chǎn)生經(jīng)修改的噴涂圖案。
AL.根據(jù)實(shí)施方案AK的方法,其中每個(gè)擋板包括與來(lái)自其相應(yīng)扇形控制孔的氣流平行延伸的翅片部分。
AM.根據(jù)實(shí)施方案AL的方法,其中每個(gè)擋板還包括連接到翅片部分的板部分,該板部分面向來(lái)自其相應(yīng)扇形控制孔的氣流。
AN.根據(jù)實(shí)施方案AK至AM中任一項(xiàng)的方法,其中與未修改的噴涂圖案相比,經(jīng)修改的噴涂圖案包括密度變化更小的噴涂圖案。
AO.根據(jù)實(shí)施方案AK至AN中任一項(xiàng)的方法,其中經(jīng)修改的噴涂圖案包括尺寸更大或更小的噴涂圖案。
AP.根據(jù)實(shí)施方案AK、AN或AO的方法,其中每個(gè)擋板包含至少部分地限制來(lái)自其相應(yīng)扇形控制孔的氣流的多孔材料。
AQ.根據(jù)實(shí)施方案AK至AP中任一項(xiàng)的方法,其中經(jīng)修改的噴涂圖案獨(dú)立于對(duì)進(jìn)氣口壓力的任何調(diào)節(jié)而獲得。
AR.根據(jù)實(shí)施方案AK至AQ中任一項(xiàng)的方法,其中通過(guò)使空氣流動(dòng)穿過(guò)與每個(gè)扇形控制孔連通的空氣通道來(lái)霧化流體流。
實(shí)施例
除非另有說(shuō)明,否則根據(jù)其相應(yīng)的商品名稱和產(chǎn)品編號(hào)所述的以下部件和材料均購(gòu)自明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)。
以下縮寫用于描述實(shí)施例:
比較例
在具有200μm過(guò)濾器、蓋子和襯件組件(產(chǎn)品編號(hào)16300)的“PPS”600mL油漆槍杯(產(chǎn)品編號(hào)16122)中裝滿水性黑漆,該漆以商品名“ENVIROBASE T407”購(gòu)自賓夕法尼亞州匹茲堡的PPG工業(yè)公司(PPG Industries,Inc.,Pittsburgh,Pennsylvania)。將具有1.8mm霧化頭(產(chǎn)品編號(hào)16611)的ACCUSPRAY HG18型噴槍(產(chǎn)品編號(hào)16570)連接到槍杯組件,繼而再附接到自動(dòng)化噴漆機(jī)(310940型,購(gòu)自佛羅里達(dá)州勞德代爾堡的Spraymation公司(Spraymation,Inc.,F(xiàn)ort Lauderdale,F(xiàn)lorida))。然后在以下條件下,將約12×20英寸(30.5×50.8cm)的噴涂圖案涂敷至白色紙板基底(WHITE TANGO C1S型,購(gòu)自弗吉尼亞州里士滿的美德維實(shí)偉克公司(MeadWestvaco Corporation.,Richmond,Virginia)):
實(shí)施例1
如圖8所示,本發(fā)明的示例性擋板平臺(tái)具有徑向頂點(diǎn)為50密耳(1.27mm)、寬度為100密耳(2.54mm)、高度為190密耳(4.83mm)的矩形擋板,將其圍繞氣笛并與噴槍噴嘴的噴霧出口微孔齊平進(jìn)行壓合。然后一般如比較例所述生成噴涂圖案。
實(shí)施例2
然后重復(fù)如實(shí)施例1所述的過(guò)程,其中示例性擋板替換為擋板高度為210密耳(5.33mm)的擋板。
用購(gòu)自賓得公司(Pentax Corporation)的OPTIO E90型數(shù)碼相機(jī)拍攝噴涂圖案的數(shù)字圖像,并且保存為“jpeg”文件。隨后用圖像處理軟件“IMAGEJ”測(cè)量每個(gè)噴涂圖案整體寬度的像素灰度值(pgv)。圖案尺寸對(duì)應(yīng)于pgv≤200時(shí)噴涂圖案的寬度。中心部分的外邊界對(duì)應(yīng)于從噴涂圖案邊緣靠近時(shí)gpv一般達(dá)到局部最低值之處。記錄中心部分內(nèi)的最小和最大pgv,并且確定pvg范圍的標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果在圖14中以圖表形式表示,而數(shù)據(jù)在表1中列出。
表1
上述的所有專利和專利申請(qǐng)均由本文明確以引用方式并入。盡管本文已參考具體實(shí)施方案描述本發(fā)明,但應(yīng)當(dāng)理解,這些實(shí)施方案僅說(shuō)明性地表示本發(fā)明的原理和應(yīng)用。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是,在未脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下,可對(duì)本發(fā)明的方法和設(shè)備作出各種修改和變型。因此,預(yù)期的是本發(fā)明包括在所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的修改和變型。