CN1859951B - 模块化的喷枪装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化喷枪装置和方法，在一个实施例中，装置包括手柄模块和可拆卸地与手柄模块相连的头部模块，所述头部模块包括第一壳体，其具有与增压气体源相连的入口、在所述入口和一个出口之间延伸的流道、以及靠近所述出口的第一连接件。类似地，所述头部模块包括第二壳体，其具有可拆卸地与第一壳体的第一连接件相连的第二连接件、与喷涂出口流体连通的喷嘴、以及可操作地与喷嘴相连的针组件，以控制从混合通道中喷出的液体材料和增压气体通过喷嘴的流量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对表面施加液体涂覆材料的设备，具体而言，涉及一种模块化的喷枪装置和方法。
背景技术
用于向表面施加液体如涂料、油漆、清洗液或其他液体材料的喷涂设备具有各种公知的形式。通常，这种喷涂设备包括喷枪，其具有针组件、流体喷嘴以及气帽(air cap)，它们基于被喷涂的液体粘性而被选择作为操作套件。例如，在对汽车进行涂漆时，可用由针组件、流体喷嘴以及气帽构成的第一操作套件来施加底层，可用由这些元件构成的第二操作套件来施加顶层，而用由这些元件构成的第三操作套件来施加透明层。
现有技术的喷涂装置的特征在于通常具有许多独立的零件，它们以复杂而且高度相互依赖的方式在一单个壳体内组装在一起。使用现有技术的喷涂装置，当操作者决定改变零件中的一个或多个，例如针组件时，操作者必须很费力地拆解喷涂装置中大量的其他零件，以靠近该针组件。这样，在上述对汽车进行涂漆的实例中，当操作者需要从第一操作套件(即，针组件、喷嘴和气帽)切换为第二操作套件时，必须小心地拆解喷涂装置，以及单独更换每个独立元件(针组件、流体喷嘴和气帽)。那么，在使用喷涂设备之前，第二操作套件的所有更换元件都必须重新安装到壳体中。每次操作者想从一个操作套件切换到另一操作套件时，这一过程都相当费时费力，因而降低了喷涂设备的工作效率，增加了工作成本。
另一个考虑因素在于，针组件通常包括尖头针，其用作流体阀，且在操作时用于通过喷嘴提供精细计量的液体材料流。在对现有技术喷涂装置的多个元件进行拆解和处理过程中，掉下或错误操作尖头针而导致伤害的风险就会增加，从而对喷涂组件的性能和可操作性产生负面影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化的喷枪装置和方法。一方面，提供一种模块化的装置，其包括手柄模块和可拆卸地与手柄模块相连的头部模块。所述头部模块包括第一壳体，所述第一壳体具有与增压气体源相连的入口、在所述入口与一个出口之间延伸的流道、靠近所述出口的第一连接件。类似地，所述头部模块包括第二壳体，所述第二壳体具有可拆卸地与第一壳体的第一连接件相连的第二连接件，所述第二壳体包括与手柄模块的出口流体连通的第一进入端口、用于与液体材料源相连的第二进入端口、和与第一和第二进入端口以及喷涂出口流体连通的混合通道。所述头部模块还包括与喷涂出口流体连通的喷嘴、可操作地与第二壳体相连且可操作地与喷嘴相关联的针组件，以控制从混合通道喷入的液体材料和增压气体通过喷嘴的流量。所述头部模块可拆卸地连接到手柄模块，且可从手柄模块上卸下，无需拆解头部模块或手柄模块。
附图说明
图1为根据本发明实施例的喷涂组件的侧视图；
图2为图1的喷涂组件的仰视图；
图3为图1的喷涂组件的俯视图；
图4为图1的喷涂组件的侧剖视图；
图5为图1的喷涂组件的部分拆卸的侧剖视图。
具体实施方式
本发明公开的内容通常涉及一种新颖的模块化的喷枪装置和方法。在下面的描述和图1-5中详细说明了本发明的几个特定实施例的细节，以便更彻底地理解这些实施例。但是，本领域技术人员应该理解的是，本发明还有其他的实施例，或者说本发明可以按下面所述的详细说明以外的方式实施。
图1为根据本发明实施例的喷涂组件100的侧视图，图2和3分别是图1的喷涂组件的仰视图和俯视图。如图1-3所示，喷涂组件100包括手柄模块110和头部模块130。如下面更完整地所述，本发明喷涂组件100的头部模块130可拆卸地与手柄组件110相连，且可以从手柄模块110上卸下，而不用拆解头部模块130或手柄模块110。
如图1-3所示，手柄模块110包括第一壳体112，其具有位于壳体下部的入口114。入口114用于与增压气体源102(例如空气压缩机、气瓶等)(图1)相连。第一控制按钮116在入口114附近可操作地连接到第一壳体112。第二控制按钮117和第三控制按钮118也可操作地连接到第一壳体112。如下面更完整地所述，控制按钮116-118可使操作者(未示出)通过手柄模块110可控制地调节来自增压气体源102的增压气体的流量。触发器119通过枢轴销121枢转连接到第一壳体112。
头部模块130包括第二壳体132，其具用于与液体材料源104相连的进入端口134(图1)。液体材料源104可以是任何已知类型的源，如重力给料的供应瓶、增压容器、供应软管、或者任何其他可以供应液体材料的的源，这些材料适于可喷涂施加到表面上，例如，涂料、油漆、透明涂层、蜡、染色剂、水、清洗剂、剥离剂以及溶剂。所述头部模块130还包括带螺纹连接件136，其将头部模块130连接到手柄模块110，如下面更完整地所述。
图4是图1的喷涂组件100的侧剖视图，图5为图1-4的喷涂组件100的部分拆解后的侧视图。如图4清楚所示，手柄模块110具有穿过其中的流道120，该流道从入口114延伸到出口122。带螺纹配合部分124周向布置在出口122周围，且螺纹连接到头部模块130的带螺纹连接件136上。类似地，头部模块130包括第二进入端口138，其位于带螺纹连接件136内且与手柄模块110的出口122对齐。第一和第二进入端口134、138流体连接到具有喷涂出口1 42的混合通道140。如图5所示，一个或多个导销139(图中示出两个)可从头部模块130处向外突出，且可滑动地容纳在位于手柄模块110的第一壳体112中的相应导向插座125内。
应该注意的是，在可选择的实施例中，头部模块130可使用任何适当的连接装置(例如包括快卸连接件)可拆卸地连接到手柄模块110。另外，带螺纹连接件136可以是手柄模块110的零件，带螺纹配合部分124可以是头部模块130的零件，或者头部模块和手柄模块都可包括带螺纹配合部分124，且带螺纹连接件136可以是单独的元件。可替换地，导销139和导向插座125可以省略，可采用任何其他形式的适当的连接组件。
如图4所示，头部模块130还包括针组件160和与喷涂出口142相连的喷嘴170。针组件160包括针162、偏压弹簧164、以及支座件166。针162具有可拆卸地与触发器119相连的第一端163、和可操作地与喷嘴170配合的第二端165。偏压弹簧164位于针162周围且对针162进行偏压使其朝着喷嘴170离开支座件166。气帽144连接到第二壳体132且位于喷涂出口142周围。
操作时，喷涂组件100连接到增压气体源102和液体材料源104。偏压弹簧164将针162偏压到与喷嘴170配合，从而关闭喷涂出口142且防止任何液体材料从头部模块130射出。当操作者想施加液体材料时，将触发器119朝着手柄模块110的第一壳体112在第一方向S上拉，将针162拉离喷嘴1 70并打开喷涂出口142。来自源102的增压气体流过流道120，并从手柄模块110的出口122流出，进入头部模块130的第二进入端口138。液体材料从液体材料供应源104处被抽进第一进入端口134，并在混合通道140中与增压气体混合。然后液体材料和增压气体的混合物流过喷涂出口142，且通过喷嘴170和气帽144以希望的喷涂方式向外膨胀。当操作者释放触发器119时，偏压弹簧164使针162返回到与喷嘴170配合，在第二方向N上移动触发器119，且切断从喷涂出口142喷出的液体材料和气体混合流。
喷涂装置100比现有技术的喷涂装置的操作效率高。当操作者要改变到不同的操作套件(针、喷嘴和气帽)时，例如，当对汽车涂漆的过程中要从底层切换到顶层时，操作者可简单地将整个头部模块130作为一个单元从手柄模块110上卸下。这通过将针162的第一端163从触发器119上分开(例如旋开)，并从手柄模块110的带螺纹配合部分124上分开带螺纹连接件136来完成。然后操作者可以连接具有适于施加顶层的不同针组件、喷嘴和气帽的第二头部模块(未示出)。这样，通过准备一套适于施加多种液体材料的头部模块，操作者可以快速有效地改变喷涂装置100的喷涂特性，以适应任何待施加的液体的粘性。这一过程与现有技术喷涂设备的操作结构的更换过程相比，占用更少的时间和体力，从而增加了操作效率，减少了工作成本。
另外，因为针组件160作为一个单元保持在头部模块130内，所以针162很少会在更换头部模块130的过程中造成伤害。因为针组件160作为一个单元保持在头部模块130内，所以不必要拆解和处理针和操作套件的其他元件。这样，掉下或误操作针162的风险性就减少了，从而提高了喷涂组件的可操作性。
再来参考图4，手柄模块110还包括与第一控制按钮116相连的第一阀组件126、与第二控制按钮117相连的第二阀组件127、以及与第三控制按钮118相连的第三阀组件128。第一、第二和第三阀组件126-128每个都包括一个与各第一、第二和第三按钮116-118相连的千斤顶螺杆150、和与该千斤顶螺杆150相连的中心本体152。阀组件126-128还包括围绕着位于千斤顶螺杆150上相对于第一壳体112固定的那一部分的套筒154、和位于千斤顶螺杆150和套筒154之间的O型密封圈156。
应该注意的是，在可选实施例中，阀组件126-128可以被替换为其他适当的传统阀组件。可选地，阀组件126-128也可以简单地被去除。
在操作中，第一阀组件126控制增压气体从流道120的第一部分120a到流道120的第二部分120b的流量。当第一控制按钮116在第一方向157上(顺时针)被旋转时，第一阀组件126的相应的千斤顶螺杆150向内前进，使中心本体152向内前进，顶着形成于流道120壁中的支座153，从而减少增压气体从流道120的第一部分120a到第二部分120b的流量。当第一阀组件116在第二方向158上(逆时针)旋转时，第一阀组件126的相应千斤顶螺杆150和中心本体152被抽回离开支座153，从而允许更多的增压气体从第一部分120a流到第二部分120b中。类似地，可使用第二控制按钮117来操作第二阀组件127，以控制增压气体从流道120的第二部分120b到第三部分120c的流量，且可使用第三控制按钮118来操作第三阀组件128，以控制从第三部分120c通过出口122流出的流量。
阀组件优选地使增压气体通过流道120的不同部分的流量受到控制。但是，控制按钮并不相对于第一壳体112移进和移出。因为每个千斤顶螺杆150在其各控制按钮旋转时将其相关联原中心本体152移进和移出，而控制按钮保持在靠近第一壳体112的位置，且并不与中心本体152一起进出。这有助于防止对控制按钮和对阀组件的损伤。
上述实施例的详细说明并不是本发明人在发明范围内完成的各实施例的穷尽描述，事实上，本领域技术人员会意识到上述实施例的某些元件可以进行各种组合或者可以被去除，以产生更多的实施例，且这些进一步的实施例都落入本发明的范围和教示内。对本领域普通技术人员而言，很显然，上述实施例可以组合成一个整体和部分，以产生更多的实施例，其落入本发明的范围和教示中。
因此，虽然本发明的具体实施例和各例子的描述是为了示例目的，但相关领域技术人员应该认识到，在本发明范围内可以有各种等同的实施例。所提供的教示可以应用于其他模块化的喷枪装置和方法，而不仅仅是如上所述的和附图中所示出的几个实施例。因此，本发明的范围应由随后的权利要求来限定。
Claims (39)
1.一种模块化的喷涂装置，包括：
手柄模块，其包括第一壳体，所述第一壳体具有用于与增压气体源相连的入口、在所述入口和一个出口之间延伸的流道、以及靠近所述出口的第一连接件；和
头部模块，其包括第二壳体，所述第二壳体具有可拆卸地与第一壳体的第一连接件相连的第二连接件，所述第二壳体包括与手柄模块的出口流体连通的第一进入端口和用于与液体材料源相连的第二进入端口，所述头部模块还包括流体控制组件，用于可控制地发射出液体材料流和增压气体流，其中第一和第二连接件可在不拆解头部模块的情况下彼此分开。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二壳体包括混合室，其配置成与所述第一进入端口和第二进入端口流体连通。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述第二进入端口相连的供给容器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体控制组件包括喷嘴和针组件，所述针组件可操作地与所述喷嘴相关联，以控制从流体控制组件发射出来的液体材料的流动。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一连接件包括位于手柄出口上的可拆卸的第一连接装置，第二连接件包括可拆卸的第二连接装置，其配置成与可拆卸的第一连接装置可拆卸地相连，并位于所述头部模块的第一进入端口附近。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述手柄模块还包括与第一壳体相连的分配组件，且其中所述流体控制组件可操作地与该分配组件相配合，并在头部模块与手柄模块可拆卸地相连时与所述分配组件可拆卸地配合。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述流体控制组件包括针组件，所述针组件具有针，所述针从所述头部模块可移动地突伸出来以与所述分配组件相配合。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分配组件包括可移动的触发器。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分配组件包括可移动的触发器，所述流体控制组件包括针阀组件，所述针阀组件具有针，所述针从所述头部模块突伸出来以与所述触发器相配合。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述手柄模块的第一壳体还包括至少一个阀组件和一个压力流组件，所述阀组件包括从第一壳体突伸出的控制按钮，所述压力流组件控制流道的第一部分和第二部分之间的增压气体的流动。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述压力流组件包括与所述控制按钮相连的千斤顶螺杆，和与该千斤顶螺杆相连的中心本体。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体控制组件还包括与第二壳体相连的气帽。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述手柄模块的入口相连的增压气体源。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二连接件配置成彼此螺纹连接。
15.一种用于施加液体材料的组件，包括：
液体材料源；
增压气体源；以及
与液体材料源和增压气体源相连的喷涂装置，所述喷涂装置包括：
手柄模块，其包括第一壳体，所述第一壳体具有用于与增压气体源相连的入口、在所述入口和一个手柄出口之间延伸的流道、以及靠近所述手柄出口的第一连接件；和
头部模块，其包括第二壳体，所述第二壳体具有可拆卸地与第一壳体的第一连接件相连的第二连接件，所述第二壳体包括与手柄模块的出口流体连通的第一进入端口和用于与液体材料源相连的第二进入端口，所述头部模块还包括流体控制组件，用于可控制地发射出液体材料流和增压气体流，其中第一和第二连接件可在不拆解头部模块的情况下彼此分开。
16.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述第二壳体包括混合室，其配置成与所述第一进入端口和第二进入端口流体连通。
17.根据权利要求16所述的组件，其特征在于，还包括与所述第二进入端口相连的供给容器。
18.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述流体控制组件包括喷嘴和针组件，所述针组件可操作地与所述喷嘴相关联，以控制从流体控制组件发射出来的液体材料的流动。
19.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述第一连接件包括位于手柄出口上的可拆卸的第一连接装置，第二连接件包括可拆卸的第二连接装置，其配置成与可拆卸的第一连接装置可拆卸地相连，并位于所述头部模块的第一进入端口附近。
20.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述手柄模块还包括与第一壳体相连的分配组件，且其中所述流体控制组件可操作地与该分配组件相配合，并在头部模块与手柄模块可拆卸地相连时与所述分配组件可拆卸地配合。
21.根据权利要求20所述的组件，其特征在于，所述流体控制组件包括针组件，所述针组件具有针，所述针从所述头部模块可移动地突伸出来以与所述分配组件相配合。
22.根据权利要求20所述的组件，其特征在于，所述分配组件包括可移动的触发器。
23.根据权利要求20所述的组件，其特征在于，所述分配组件包括可移动的触发器，且所述流体控制组件包括针阀组件，所述针阀组件具有针，所述针从所述头部模块突伸出来以与所述触发器相配合。
24.根据权利要求23所述的组件，其特征在于，所述手柄模块的第一壳体还包括至少一个阀组件和一个压力流组件，所述阀组件包括从第一壳体突伸出的控制按钮，所述压力流组件控制流道的第一部分和第二部分之间的增压气体的流动。
25.根据权利要求23所述的组件，其特征在于，所述压力流组件包括与所述控制按钮相连的千斤顶螺杆，和与该千斤顶螺杆相连的中心本体。
26.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述流体控制组件还包括与第二壳体相连的气帽。
27.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，还包括与所述手柄模块的入口相连的增压气体源。
28.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述第一和第二连接件配置成彼此螺纹连接。
29.一种向表面施加液体材料的方法，包括：
提供一个手柄模块，其包括第一壳体，所述第一壳体具有用于与增压气体源相连的入口，和在所述入口和一个手柄出口之间延伸的流道；
提供一个头部模块，其包括第二壳体，所述第二壳体具有可拆卸地与第一壳体的第一连接件相连的第二连接件，所述第二壳体包括与手柄模块的出口流体连通的第一进入端口和用于与液体材料源相连的第二进入端口，所述头部模块还包括流体控制组件，用于可控制地发射出液体材料流和增压气体流，其中第一和第二连接件可在不拆解头部模块的情况下彼此分开；
将头部模块连接到手柄模块；
将增压气体源连接到手柄模块的入口；
将液体材料源连接到头部模块的第二进入端口；
使液体材料从液体材料源流过第二进入端口；
使增压气体从增压气体源流过手柄模块；和
使液体材料和增压气体的混合物从头部模块发射出来。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，将头部模块连接到手柄模块的步骤包括将头部模块可拆卸地连接到手柄模块。
31.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括从所述手柄模块上卸下头部模块而不拆解头部模块。
32.根据权利要求31所述的方法，其特在于，还包括将第二头部模块连接到手柄模块。
33.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述第二壳体包括混合室，其配置成通过所述第二进入端口与所述第一进入端口和液体材料源流体连通；并且还包括通过第二进入端口将混合室与液体材料源相连。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述液体材料源包括与第二进入端口相连的供给容器。
35.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，将所述液体材料源连接到头部模块的第二进入端口的步骤包括将重力供料的供给容器连接到头部模块的第二进入端口。
36.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，将增压气体源连接到手柄模块的入口的步骤包括将空气压缩机连接到手柄模块的入口。
37.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，使液体材料从液体材料源流过第二进入端口的步骤包括使液体涂覆材料流过第二进入端口并进入混合通道。
38.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，使液体材料从液体材料源流过第二进入端口的步骤包括使液体清洁材料流过第二进入端口并进入混合通道。
39.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，将头部模块连接到手柄模块的步骤包括将头部模块螺纹连接到手柄模块上。
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