用于噴涂液體涂料產品的靜電噴涂裝置及包括該噴涂裝置的噴涂設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于噴涂液體涂料產品的靜電噴涂裝置，所述靜電噴涂裝置包括用于將液體涂料產品帶到以液滴的形式噴涂該產品的噴涂區域的裝置。本發明還涉及一種用于噴涂涂料產品的噴涂設備，所述噴涂設備進而包括至少一個上述的噴涂器。
【背景技術】
[0002]在涂料產品的靜電噴涂領域中，已知的是在以噴涂液滴的形式噴涂涂料產品時使用靜電場來改進沉積性能。
[0003]在所謂的“內部”或“接觸”加電(charge)的情況下，涂料產品與具有非零電勢的電極接觸，使得當液滴從轉筒的邊緣分離出來時，所噴涂的每個涂料產品液滴將均被分配有靜電電荷q。當因此而帶電的液滴被受到具有強度E的靜電場的作用時，液滴在從涂料產品上的薄膜分離時受到具有強度q*E的力F的作用。由于施加在液滴的靜電和空氣力(aeraulic forces)都面向同一方向(即，朝向待噴涂對象)，這樣的加電模式對噴涂器上造成少許污染。這種加電模式的一個缺點在于以下事實:即，如果該涂料產品是導電的，特別是在水溶性涂料產品的情況下，有必要使具有高電壓的噴涂器與用于供應處于地電勢的涂料產品的供應系統絕緣。為了做到這點，已知的是，例如EP-A-0274322中，使用多軸機械手上搭載的一個或多個儲存器，這在總體上時令人滿意的，然而使包括這樣的系統的用于噴涂涂料產品的設施比較復雜。
[0004]在所謂的“外部”或“電暈”加電的情況下，離開轉筒的涂料產品液滴經過具有非零電勢的電極附近，使得它們通過電極而遭受離子轟擊，最后帶有靜電并被吸附在處于地電勢的待噴涂對象上。該加電模式使得能夠將該涂料產品保持在地電勢進行噴涂，而且不存在使發電機發生短路的風險。然而，其對電極的污染非常敏感并且沉積性能取決于外界條件(如濕度，室外溫度，噴涂速度等)。
[0005]從JP-A-11276937中已知，在噴涂器的筒的外表面上裝備由半導體材料制成的電極，并且無需與點狀電極接觸即可加電。
[0006]還可從EP-A-2213378中已知，使用安裝在旋轉噴涂器的固定主體上的兩個系列的電極，而這兩個系列的電極分別由兩個電壓源供電。
[0007]在已知的材料中，用于運輸涂料產品液滴的靜電場的場線可以在該產品的加電電極上重新形成(reform)，降低了加電和傳輸現象的效率。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于消除上述“內部”和“外部”加電模式的缺點，同時可適用于導電涂料產品并避免加電電極上的輸送場線的閉合。
[0009]為此目的，本發明涉及一種用于噴涂液體涂料產品的靜電噴涂器，該噴涂器包括轉筒和繞旋轉軸線驅動所述筒的裝置，所述筒限定出用于分配所述涂料產品的凹面以及界定出用于涂料產品的噴涂區域的邊緣。所述噴涂器配備有:至少一個第一電離加電電極，所述電離加電電極相對于邊緣并沿著所述旋轉軸線以與所述噴涂區域對置的方式設置在所述邊緣與用于驅動所述筒的裝置之間；以及至少一個第二電極，第二電極用于創建靜電場以向待噴涂對象輸送液滴，所述第二電極被安裝在所述噴涂器的固定主體上。根據本發明，所述噴涂器還包括第三電極，第三電極也被安裝在固定主體上并且在所述噴涂器工作時被加以介于所述第一電極的電勢和所述第二電極的電勢之間的中間電勢。
[0010]由于本發明，離開所述筒的邊緣的涂料產品液滴可以被有效地加電，這使得可在包括這樣的噴涂器的該設備中接下來使用靜電現象引導這些液滴朝向待噴涂對象。
[0011]根據本發明有利但可選的方面，這樣的噴涂器可包括一個以下一個或多個特征，并且可考慮任何技術上允許的組合:
[0012]-所述第一電極安裝在所述筒上，并徑向圍繞所述筒的限定出凹形分配表面的內部部分。
[0013]-由絕緣材料或半導體材料制成的環沿旋轉軸線軸向地插入到所述第一電極和所述噴涂區域之間。
[0014]-所述環限定出噴涂邊緣。
[0015]-所述環插入在所述電極和所述轉筒的限定出噴涂邊緣的內部部分之間。
[0016]-在所述電極的朝所述噴涂區域轉向的邊緣與所述噴涂邊緣之間，所述環限定出所述轉筒的外部徑向表面的部分。
[0017]-所述轉筒的內部部分由金屬制成。
[0018]-所述第一電極設置有至少一個尤其為電離點的電離突起部分。
[0019]-所述電極被布置在朝向所述噴涂區域的空氣出口裙邊孔(airoutlet skirtorifice)中。
[0020]所述噴涂器包括所述電離加電電極、所述第二電極和/或所述第三電極的互不相同的控制和供電裝置。
[0021]由絕緣材料或半導體材料制成的環沿旋轉軸線插入在所述第二電極和所述第三電極之間。
[0022]由絕緣材料或半導體材料制成的蓋沿旋轉軸線插入在所述第一電極和第二電極之間，尤其是插入在第一電極和第二電極之間。
[0023]所述第三電極沿旋轉軸線插入在所述第一電極和第二電極之間。
[0024]在工作時，被施加至所述第二電極和所述第三電極的電勢具有相同的正負號。
[0025]本發明還涉及一種用于噴涂液體涂料產品的設備，所述設備包括至少一個如上所述的噴涂器。
【附圖說明】
[0026]結合下文中根據原理對本發明的噴涂器的三個實施例的描述，本發明將被更好地理解，其他優點也將被更清楚的表述，所述實施例僅作為示例并參照附圖給出，其中:
[0027]圖1是根據本發明的用于噴涂涂料產品的靜電設備的示意框圖，所述靜電設備包括根據本發明的旋轉噴涂器；
[0028]圖2是沿圖1中的I1-1I線的局部放大截面框圖；
[0029]圖3是圖2中細節III的放大圖；
[0030]圖4是根據本發明的第二實施例的噴涂器的類似于圖2的截面圖；
[0031]圖5是根據本發明的第三實施例的噴涂器的類似于圖2的截面圖。
【具體實施方式】
[0032]如圖1所示的設備I包括輸送機2，輸送機能夠使待噴涂對象O沿垂直于圖1的平面的軸線X2移動，在圖例中，通過輸送機2移動的對象O是機動車輛車身。
[0033]該設備I還包括旋轉型的靜電噴涂器10，靜電噴涂器包括形成噴涂構件的筒20并由主體30加以支撐，主體內部安裝有用于使筒沿由主體30限定的軸線X3。轉動的渦輪機40。該渦輪機40包括定子41和轉子42。附圖標記X2。表示筒的中心軸線，在筒安裝在渦輪機40上的這種構造中，其與軸線X3。重合。當噴涂器10工作時，由于主體30不圍繞軸線X3。旋轉，因此該主體30被認為是靜止的。
[0034]在本說明書且不限于本實施例中，噴涂器10的前部朝向待噴涂對象O。因此，例如，噴涂器的前部相比起后部更靠近對象O。
[0035]主體30還包括高壓單元50，高壓單元通過高壓電纜51連接至轉子42并通過高壓發電機來對高壓單元供電，該高壓發電機未在圖中示出但其本身是公知的。主體30中還設置有用于給筒供應液體涂料產品的供應管線60，該管線與供應源連接，以在其處于地電勢時供給涂料產品。
[0036]可選地，該主體30可在豎直方向上移動，如雙箭頭F1所示，這使得它能夠執行掃掠運動。它也可以安裝在多軸機械手的手臂的端部。
[0037]噴涂器用于產生涂料產品的液滴云霧N，并引導云霧朝對象O運動，同時在對象上沉積涂料產品層C，為了更容易地觀察，該層的厚度在圖1中被放大。
[0038]所述筒20的結構可在圖2中看出，它包括筒體21，筒體限定出表面212，表面212用于將液體涂料產品分配至噴涂邊緣214。筒體21由諸如聚醚醚酮(PEEK)之類的電絕緣材料制成。筒20還包括由金屬制成的外框架22。環24沿軸線X2。插入到筒20的前部和框架22的朝向筒20前部的邊緣225之間。環24限定出用于噴涂涂料產品的邊緣242。
[0039]環24的材料被描述為半導體，并具有允許電荷流動的電阻率。該電阻率致使:當由該材料制成的部分經受電勢差U時，電流I經由它移動，而該電流足以使靜電表面電荷減速。該電流I比可由發電機輸送的最大電流更低。
[0040]在本發明的構思中，半導體材料具有介于16到10 14歐姆.厘米(ohm.cm)之間的電阻率。根據更嚴格的定義，可以認為半導體材料的電阻率介于17到10 13歐姆.厘米之間，或甚至介于19和10 11歐姆.厘米之間。因此，半導體材料的電氣性能與導體材料和絕緣材料明顯不同，傳統上認為導體材料的電阻率小于13歐姆.厘米，而傳統上認為絕緣材料的電阻率比115歐姆.厘米更大。
[0041]作為一個例子，環24可由填充有碳纖維的聚酰胺，填充有導電性顆粒的聚四氟乙烯(PTFE)，或填充有導電顆粒的聚醚醚酮(PEEK)制成。
[0042]筒20的中心部分安裝有金屬導流板26，并且金屬導流板26可以使涂料產品的流動朝向表面212偏轉，所述涂料產品來自管線60并穿過噴射器32并且以軸線X3。為中心。
[0043]替代性地，導流板26可以不由金屬制成。
[0044]附圖標記&表示與噴涂邊緣244鄰接的區域，該區域從所述邊緣并且沿著重合的軸線Xm和軸線X31:以遠離導流板26的方式延伸，