專利名稱：靜電噴涂系統(tǒng)和方法
靜電噴涂系統(tǒng)和方法相關(guān)申請的交叉引用本申請為2009年1月13日提交的名稱為“靜電噴涂系統(tǒng)和方法”美國臨時專利申請61/144，420的非臨時專利申請，該臨時專利申請整體通過參考并入本申請中。
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體涉及用于靜電噴涂的系統(tǒng)和方法，更具體地，涉及使用具有靜電噴涂系統(tǒng)的噴霧罐。氣霧噴涂系統(tǒng)具有低轉(zhuǎn)換效率，例如，大部分噴涂材料實際上沒有涂布在目標(biāo)物體上。例如，金屬柵欄，當(dāng)用氣霧噴漆罐噴涂時，僅有小部分涂料噴涂在目標(biāo)柵欄上，因此浪費(fèi)了大部分涂料。而且，氣霧噴涂系統(tǒng)也會施加不均勻的涂料到目標(biāo)物體上，導(dǎo)致不良的結(jié)^ ο

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個實施例，提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括噴霧罐，容器，該容器設(shè)置成與市售噴霧罐電絕緣，和噴嘴頭盔，該噴嘴頭盔設(shè)置成連接到噴霧罐的頸部。而且，所述噴嘴頭盔設(shè)置成對噴霧罐靜電充電，并且所述噴嘴頭盔包括靜電充電通路。


當(dāng)參考附圖并閱讀了下述詳細(xì)描述后，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點將變得更加容易理解，其中在整個附圖中相同標(biāo)號代表相同的部分，其中圖1為噴涂系統(tǒng)實施例的分解側(cè)視圖，該噴涂系統(tǒng)包括用于對噴霧罐靜電充電的部件；圖2為如圖1所示的所述系統(tǒng)實施例的側(cè)視圖，其中安裝了噴霧罐和一些組裝部件；圖3為圖1所示的所述系統(tǒng)的頂部實施例的剖面?zhèn)纫晥D，該系統(tǒng)具有手柄、扳機(jī)、 致動臂和導(dǎo)電噴嘴部分；以及圖4為圖3所示的所述系統(tǒng)的頂部的實施例的剖面?zhèn)纫晥D，其具有自動放電機(jī)構(gòu)。
具體實施例方式本發(fā)明的一個或多個具體實施例將在下面描述。為了對這些實施例進(jìn)行簡潔說明，實際裝置的所有特征可能不會在說明書中描述。應(yīng)當(dāng)理解在這些實際裝置的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計項目中，做出許多具體實施決定來達(dá)到開發(fā)者的具體目標(biāo)，例如符合系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束，各個實際裝置之間可能會有不同。并且，應(yīng)當(dāng)理解這種開發(fā)工作可能復(fù)雜并且耗時，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員從事具有本發(fā)明優(yōu)點的設(shè)計、制造、加工將是常規(guī)的。當(dāng)介紹本發(fā)明各個實施例的部件時，詞語“一”、“一”、“那個”和“所述”意味著具有一個或更多部件。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”意味著包括并且表示除了所列出的部件外還包括另外的部件。任何操作參數(shù)和/或環(huán)境條件的示例并不是將所公開的實施例的其他參數(shù)/條件排除在外。在某些實施例中，本發(fā)明描述的系統(tǒng)和方法包括靜電噴涂系統(tǒng)，該靜電噴涂系統(tǒng)設(shè)置成利用現(xiàn)成的或市售的噴霧罐來靜電噴涂目標(biāo)物體。例如，與15-50%的非靜電轉(zhuǎn)換率相比，該靜電噴涂系統(tǒng)可達(dá)到60-90 %的涂層材料轉(zhuǎn)換率。靜電噴涂系統(tǒng)可設(shè)置用于對導(dǎo)電噴霧罐靜電充電，從而對罐內(nèi)的物質(zhì)充電使得在罐內(nèi)的材料轉(zhuǎn)移到目標(biāo)物體達(dá)到更高的效率。例如，市售的噴霧罐，由鋁合金組成，是可導(dǎo)電的，并且因此能夠通過靜電噴涂系統(tǒng)進(jìn)行靜電充電。通過對噴霧罐進(jìn)行靜電充電，在罐內(nèi)的材料，如涂料也被充電。一旦通過靜電噴涂系統(tǒng)的噴嘴進(jìn)行噴涂，在罐內(nèi)帶電的涂料顆?？杀晃浇拥氐膶?dǎo)電目標(biāo)物體。因此，靜電噴涂系統(tǒng)使得噴霧劑罐內(nèi)的材料轉(zhuǎn)移到目標(biāo)物體達(dá)到更高的效率，減少了噴涂材料所花費(fèi)的時間和在噴涂過程中涂料的浪費(fèi)。圖1為靜電噴涂系統(tǒng)10的實施例的分解側(cè)視圖。靜電噴涂系統(tǒng)10包括頭盔12 和絕緣底座14。當(dāng)組裝靜電噴涂系統(tǒng)10時，市售的噴霧罐16可設(shè)置在絕緣底座14內(nèi)部。 頭盔12可設(shè)置成連接到絕緣底座14，從而將噴霧罐16固定在靜電噴涂系統(tǒng)10內(nèi)。頭部 12包括手柄部分18，操作員可在靜電噴涂系統(tǒng)10的使用期間握住該手柄部。例如，操作員可握住手柄部分18并按壓扳機(jī)20以向目標(biāo)物體噴射噴霧罐16內(nèi)的材料。如圖所示，扳機(jī) 20可在頭盔12內(nèi)部延伸，其中，扳機(jī)20連接到頭盔12內(nèi)的支點22。支點22可為銷和孔、 彈簧式聯(lián)軸器或其他合適的機(jī)構(gòu)以允許扳機(jī)20的運(yùn)動，從而移動靜電噴涂系統(tǒng)10的其他部件。由于扳機(jī)轉(zhuǎn)動地連接到支點22，扳機(jī)20的運(yùn)動使得致動臂M運(yùn)動。如下所述，致動臂M可向下按壓噴嘴以啟動噴涂過程。在示例性的實施例中，靜電荷從電池沈和/或其他電源(如電容器、電線接頭或兩者的組合)和控制器28通過電源輸出端施加到噴霧罐16。例如，靜電噴涂系統(tǒng)10可具有可充電電池沈，可充電電池可通過將系統(tǒng)10或可拆卸電池沈部件放置在插接站而被充電。電源輸出端可通過導(dǎo)線穿過頭盔12而連接到噴霧罐16，當(dāng)組裝好時，頭部與噴霧罐16 接觸。如圖所示，噴射孔30可為頭盔12的某個壁上的孔。頭盔12可由塑料或其他合適耐用的非導(dǎo)電材料構(gòu)成。在實施例中，頭盔12也可包括閉鎖部件32，閉鎖部件位于頭盔12的相對的兩側(cè)。在實施例中，一對閉鎖部件32可從頭盔12的主體延伸。每個閉鎖部件32都包括突起34，突起34設(shè)置成鎖閂至設(shè)計用于接收和連接突起34的孔36。如圖所示，突起 34可設(shè)置成鎖閂或連接至位于絕緣底座14上的每側(cè)的孔36，在組裝過程中部件32設(shè)置成安裝在絕緣底座14內(nèi)部。因此，在將噴霧罐16設(shè)置在絕緣板14內(nèi)之后，頭盔12可被鎖閂至絕緣底座14。在突起34和凹槽36之間的閉鎖機(jī)構(gòu)可通過任何適當(dāng)?shù)姆椒▉韺崿F(xiàn)。作為選擇，頭盔12和絕緣底座14可通過任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)連接，包括可繃緊的皮帶、偏置和閉鎖部件、磁鐵、杠桿、螺紋和/或其他緊固件裝置。如圖所示，孔36可為絕緣底座14的壁38內(nèi)的凹腔。在示例中，絕緣底座14可由合適的非導(dǎo)電絕緣材料組成，如塑料。 目標(biāo)物體可由從噴霧罐16通過噴嘴40噴射出的材料而被噴涂。噴霧罐16可為市售的噴霧罐，消費(fèi)者在零售或涂料供應(yīng)商店中可得到3、5、12、15盎司或其他市售尺寸的噴霧罐。操作員可以從零售商處購買噴霧罐16并且將與靜電噴涂系統(tǒng)10 —起工作的噴嘴40替換由制造商提供的噴嘴。如圖所示，組裝的靜電噴涂系統(tǒng)10和噴霧劑罐16是獨(dú)立和單獨(dú)的部件，其被設(shè)置成靜電噴涂流體而無需外部設(shè)備。因此，在在帶有一個罐16的系統(tǒng)10使用了之后，另一個噴霧罐16可放置在絕緣底座14中用于系統(tǒng)與多個罐使用。另外，靜電噴涂系統(tǒng)10設(shè)置用于使得帶靜電荷的材料噴涂到接地的導(dǎo)電目標(biāo)物體上，提高了轉(zhuǎn)換率并減少了噴涂材料的浪費(fèi)。圖2為圖1所述靜電噴涂系統(tǒng)10組裝的側(cè)視圖，如圖所示，靜電噴涂系統(tǒng)10的部件已經(jīng)組裝好，從而使得系統(tǒng)能夠執(zhí)行目標(biāo)物體的靜電噴涂。具體地，頭盔12經(jīng)由閉鎖部件32和/或其他合適的連接緊固件連接到絕緣底座14。此外，噴霧罐16位于絕緣底座14 和頭盔12內(nèi)。噴嘴40也可設(shè)置緊鄰噴霧罐16的致動器并且位于致動臂M之下，當(dāng)按壓扳機(jī)20時，使得噴涂程序能夠啟動。在實施例中，頭盔12和絕緣底座14可由相似的非導(dǎo)電材料制成，例如塑料、熱塑性塑料、聚乙烯或其他合適耐用材料。圖3為頭盔12的細(xì)節(jié)剖視側(cè)面圖，其包括在使用之前或之中用于對噴涂材料靜電充電的部件。如圖所示，頭盔12可包括手柄部分18和扳機(jī)20。扳機(jī)20可連接到包括致動臂對的部件。一旦按壓扳機(jī)20，致動臂M將繞支點22樞轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)按壓扳機(jī)20時，致動臂M可向下按壓噴嘴40，從而釋放出帶靜電荷的噴涂材料。另外，噴嘴40可包括導(dǎo)電通路42，在從噴嘴40噴射噴涂材料之前，導(dǎo)電通路42可進(jìn)一步對噴涂材料靜電充電。例如， 導(dǎo)電通路42和噴嘴40可為導(dǎo)電金屬材料，其與噴霧罐16接觸。施加到噴霧罐16上的靜電荷也可被傳導(dǎo)到導(dǎo)電通路42，通過導(dǎo)電通路42向正在被噴射的噴涂材料進(jìn)行靜電充電， 當(dāng)向目標(biāo)物體噴涂材料時，噴涂材料將具有增加的導(dǎo)電電荷。因此，導(dǎo)電通路42進(jìn)一步提高了靜電噴涂系統(tǒng)10的效率。圖4為頭盔12的實施例的剖視側(cè)面圖，其包括當(dāng)不使用時使得靜電荷能夠從罐16 流走的部件。如圖所示，扳機(jī)20可以朝44方向按壓使得致動臂M能夠朝46方向移動，從而向下按壓噴嘴40。當(dāng)致動臂M朝46方向移動時，牢固地連接到臂M的部件48按壓導(dǎo)電臂50停止與噴霧罐16的表面接觸。如圖所示，臂50朝52方向移動將會移動導(dǎo)電臂脫離與噴霧罐16的接觸。因此，當(dāng)扳機(jī)20被按壓使得導(dǎo)電臂50不再與噴霧罐16連接時，從而切斷了接地的通路。具體地，當(dāng)扳機(jī)20不被按壓時，電荷可從罐16通過導(dǎo)電臂50傳導(dǎo)到導(dǎo)電彈簧M，導(dǎo)電彈簧連接到接地棒56。例如，接地棒56可為導(dǎo)電樁(與帳篷樁相似) 并且導(dǎo)電彈簧M可為連接到接地導(dǎo)電樁的簡單電線。當(dāng)噴嘴40被致動臂向下按壓時，導(dǎo)電臂50向52方向移動，切斷了接地的通路，并且在通過噴嘴40噴涂材料之前，靜電荷被施加到噴霧罐16以對噴涂材料充電。在實施例中，在非噴涂狀態(tài)時，導(dǎo)電臂50與噴霧劑罐16接觸，扳機(jī)20處于靜止位置。當(dāng)處于靜止位置時，傳導(dǎo)到噴霧罐16的靜電荷通過連接的導(dǎo)電部件(包括導(dǎo)電臂50、 導(dǎo)電彈簧部件M和接地棒56)而被消散掉。此外，當(dāng)處于運(yùn)行狀態(tài)或噴涂狀態(tài)時，靜電噴涂系統(tǒng)10利用致動臂M的運(yùn)動來通過部件48按壓導(dǎo)電臂50以將導(dǎo)電臂和罐16分離，切斷靜電荷的導(dǎo)電通路。當(dāng)處于運(yùn)行或噴涂狀態(tài)時，由于扳機(jī)20被按壓，從而缺少靜電荷的接地通路，靜電荷被傳導(dǎo)至噴霧罐16內(nèi)的材料上。此外，在噴涂操作過程中絕緣底座38圍繞并且防止帶電荷的噴霧罐16被接觸。另外，靜電噴涂系統(tǒng)更有效的轉(zhuǎn)換程序減少了噴涂材料的過度噴涂和浪費(fèi)，并且減少了施加噴涂材料所需的時間。并且，使用市售和廉價的噴霧罐16作為靜電噴涂系統(tǒng)10的部件使得操作員能夠以低成本完成靜電噴涂操作。雖然僅對本發(fā)明的某些特征在此進(jìn)行了闡明和描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行許多改變和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解所附的權(quán)利要求旨在覆蓋落入本發(fā)明精神實質(zhì)范圍內(nèi)的所有這種改變和變化。
權(quán)利要求
1.一種靜電噴涂系統(tǒng)，包括底座，所述底座具有用于接收獨(dú)立的噴霧罐的容器；頭部，所述頭部連接到底座，并位于所述容器的上方；以及靜電充電系統(tǒng)，所述靜電充電系統(tǒng)設(shè)置用于施加靜電荷到所述獨(dú)立的噴霧罐上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述獨(dú)立的噴霧罐為氣霧噴射罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電噴涂系統(tǒng)，包括獨(dú)立的噴霧罐，其中所述獨(dú)立的噴霧罐包括導(dǎo)電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述靜電噴涂系統(tǒng)，包括導(dǎo)電噴嘴，所述導(dǎo)電噴嘴設(shè)置成安裝在獨(dú)立的噴霧罐中的流體出口內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述頭部包括扳機(jī)，所述扳機(jī)設(shè)置用于啟動所述獨(dú)立的噴霧罐的噴嘴以作為對所述扳機(jī)運(yùn)動的反應(yīng)，并且所述扳機(jī)設(shè)置用于施加靜電荷以作為對所述扳機(jī)的運(yùn)動的反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述靜電充電系統(tǒng)包括電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述靜電充電系統(tǒng)包括電容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述底座和所述頭部由電絕緣材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述底座包括第一閉鎖，所述頭部包括第二閉鎖，并且所述第一和第二閉鎖相互連接以將所述獨(dú)立的噴霧罐保持在所述底座和所述頭部之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述底座和所述頭部由電絕緣材料制成， 所述獨(dú)立的噴霧罐為氣霧噴射罐，所述氣霧噴射罐具有導(dǎo)電臂，所述靜電充電系統(tǒng)包括電池，該電池設(shè)置在頭部中，所述頭部包括扳機(jī)，該扳機(jī)設(shè)置用于啟動所述獨(dú)立的噴霧罐的噴嘴以作為對所述扳機(jī)運(yùn)動的反應(yīng)，并且所述扳機(jī)設(shè)置用于將靜電荷從所述電池施加到所述導(dǎo)電壁上以作為對所述扳機(jī)運(yùn)動的反應(yīng)。
11.一種靜電噴涂系統(tǒng)，包括頭部，所述頭部設(shè)置成安裝在獨(dú)立的噴霧罐的噴嘴上方，其中所述頭部包括靜電充電系統(tǒng)，所述靜電充電系統(tǒng)設(shè)置用于將靜電荷施加到獨(dú)立的噴霧罐上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述靜電充電系統(tǒng)包括電池。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述靜電充電系統(tǒng)包括電容器。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述頭部包括扳機(jī)，所述扳機(jī)設(shè)置用于啟動所述獨(dú)立的噴霧罐的噴嘴以作為對所述扳機(jī)運(yùn)動的反應(yīng)，并且所述扳機(jī)設(shè)置用于施加靜電荷以作為對所述扳機(jī)運(yùn)動的反應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中導(dǎo)電噴嘴設(shè)置成安裝在所述獨(dú)立的噴霧罐中的流體出口內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電噴涂系統(tǒng)，包括所述獨(dú)立的噴霧罐，其中所述獨(dú)立的噴霧罐為氣霧噴射罐，并且所述獨(dú)立的噴霧罐包括導(dǎo)電容器。
17.一種靜電噴涂系統(tǒng)，包括導(dǎo)電噴嘴，所述導(dǎo)電噴嘴設(shè)置成連接到獨(dú)立的噴霧罐的流體出口 ；和靜電充電系統(tǒng)，所述靜電充電系統(tǒng)設(shè)置用于施加靜電荷到所述獨(dú)立的噴霧罐和所述導(dǎo)電噴嘴。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的靜電噴涂系統(tǒng)，其中所述靜電充電系統(tǒng)包括電池、電容器或電池與電容器的組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的靜電噴涂系統(tǒng)，包括電絕緣底座，所述電絕緣底座具有容器，所述容器設(shè)置成接收所述獨(dú)立的噴霧罐。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的靜電噴涂系統(tǒng)，包括頭部，所述頭部設(shè)置成連接到所述獨(dú)立的噴霧罐，其中所述頭部包括扳機(jī)，所述扳機(jī)設(shè)置用于啟動所述獨(dú)立的噴霧罐的導(dǎo)電噴嘴以作為對所述扳機(jī)運(yùn)動的反應(yīng)，并且所述扳機(jī)設(shè)置用于施加所述靜電荷以作為對所述扳機(jī)運(yùn)動的反應(yīng)。
全文摘要
提供了根據(jù)一個實施例的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括噴霧罐、容器，所述容器設(shè)置成與市售的噴霧劑罐電絕緣，和噴嘴頭盔，所述噴嘴頭盔設(shè)置成與所述噴霧劑罐的頸部連接。此外，所述噴嘴頭盔設(shè)置成對所述噴霧罐靜電充電，并且所述噴嘴頭盔包括靜電充電通路。
文檔編號B05B5/03GK102271822SQ200980154389
公開日2011年12月7日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者丹尼爾·J.·哈塞爾施瓦特, 詹姆斯·P.·巴爾特茨 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司