專利名稱：壓力調節(jié)機構,特別是涂料壓力調節(jié)器或涂層介質閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓力調節(jié)機構，特別是涂料壓力調節(jié)器或涂層介質閥，用于在涂 裝設備中影響待施加的涂層介質的涂層介質壓力。
背景技術：
這種涂料壓力調節(jié)器例如由EP 1376289A1公知并且被用于在涂裝設備中調節(jié)涂 層介質壓力。所述公知的涂料壓力調節(jié)器具有涂料室，所述涂料室具有涂料入口和涂料出 口，其中，在所述涂料入口中設置彈簧加載的供入閥，所述供入閥在靜止狀態(tài)中封閉所述涂 料入口。此外，所述公知的涂料壓力調節(jié)器具有控制空氣室，所述控制空氣室與所述涂料室 緊鄰并且通過柔性的膜片與該涂料室分隔開。所述控制空氣室在工作中被加載可調節(jié)的控 制空氣壓力，所述控制空氣壓力作用于控制空氣室與涂料室之間的膜片，從而使得所述膜 片根據(jù)涂料室與控制空氣室之間的壓力差而變形。為了操作所述供入閥，所述膜片在中間 承載一個操作芯棒，所述操作芯棒在膜片由于所述壓力而變形時可將所述供入閥打開。如果現(xiàn)在涂料室中的涂料壓力降低到預給定的給定值以下，則控制空氣室中的控 制空氣壓力超過涂料室中的涂料壓力。其結果是，處于控制空氣室與涂料室之間的膜片通 過所述操作機構向著供入閥的方向偏轉并且由此將供入閥打開。在供入閥打開之后，涂料 流入到涂料室中，由此使得涂料室中的壓力上升，直到涂料室中的壓力與預給定的給定值 相應為止，然后供入閥關閉?？刂瓶諝馐遗c涂料室之間的膜片在該涂料壓力調節(jié)器工作中頻繁變形并且因此 由彈性的和相應耐久的材料、例如聚四氟乙烯(PTFE)制成。然而前述公知的涂料壓力調節(jié)器的缺點是膜片和供入閥的抗磨損性低，這特別是 在采用具有高固體含量和研磨性漆組分的涂料時會出現(xiàn)故障。因此所述膜片和供入閥密封 座的使用時間部分地在1至2周的范圍內(nèi)，這需要頻繁更換構件。前述公知的涂料壓力調節(jié)器的另一缺點是，供入閥需要單獨的密封裝置。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務是，相應地改善前述的涂料壓力調節(jié)器。特別值得期望的是，提 高易受磨損的構件(膜片和閥座)的使用時間和/或降低構件數(shù)量。此外，值得期望的是， 所述涂料壓力調節(jié)器在沒有外部的壓力加載的情況下可靠地關閉。所述任務通過根據(jù)本發(fā)明的、獨立權利要求所述的涂料壓力調節(jié)器來解決。本發(fā)明基于如下的技術知識即，傳統(tǒng)涂料壓力調節(jié)器中的易受磨損的構件(閥 座和膜片)雖然可以承受工作中出現(xiàn)的變形，但是會通過具有高固體含量或研磨性漆組分 的涂料損壞。因此本發(fā)明包含的普遍技術教導是，在壓力調節(jié)機構中使易受磨損的構件(例如 閥座、膜片)至少部分地由陶瓷材料制成，所述陶瓷材料可以更好地承受研磨性的漆組分， 這有利地使得使用時間更長并且無需頻繁更換易受磨損的構件。
迄今為止尚未考慮用陶瓷材料來制造膜片，因為陶瓷材料通常相對易碎并且因此 由于工作中頻繁出現(xiàn)的變形而將快速失效。因此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)優(yōu)選采用陶瓷的纖維 復合材料，所述陶瓷的纖維復合材料也提供足夠的耐變形性。此類纖維復合材料可以例如具有由碳、碳化硅或氧化鋁、特別是AL2O3構成的纖維 和由碳化硅或氧化鋁構成的基體。此外，所述纖維復合材料可以例如具有二維的或三維的基體結構。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所使用的陶瓷材料優(yōu)選具備高于0. 2 %、0. 5 %、1 %甚至2 % 的最大伸長量，由此，所述膜片在工作中可毫無干擾地變形。優(yōu)選所述陶瓷材料在此直到其 最大伸長量為止基本上是彈性的，從而使得所述膜片可以自動復位。由前述說明書已經(jīng)清楚地表明，本發(fā)明的壓力調節(jié)元件優(yōu)選是涂料壓力調節(jié)器， 其形式與專利申請EP 1376289A1中所述的類似，從而在此將該專利申請的內(nèi)容完全納入 到本說明書中。但是本發(fā)明的壓力調節(jié)機構替代地也可以是涂層介質閥或其他的壓力調節(jié) 機構。在本發(fā)明的作為涂料壓力調節(jié)器的變型方案中，所述涂料壓力調節(jié)器優(yōu)選具有一 個涂料室，該涂料室具有一個涂層介質入口和一個涂層介質出口，其中，一個供入閥控制涂 層介質通過所述涂層介質入口向涂料室中的流入。此外，所述涂料壓力調節(jié)器優(yōu)選具有一 個控制空氣室，該控制空氣室可以被加載控制空氣壓力以調節(jié)所述涂層介質壓力，其中，控 制空氣室中的控制空氣壓力確定涂層介質壓力的給定值。在此，在控制空氣室與涂料室之 間設置一個膜片，該膜片根據(jù)其膜片位置操作涂料室的供入閥。如果涂料室中的涂層介質壓力低于所述預給定的控制空氣壓力，則位于控制空氣 室與涂料室之間的膜片向著涂料室的方向偏轉，從而所述膜片或設置在所述膜片上的操作 機構使所述供入閥打開，然后涂層介質流入到涂料室中并且提高了涂料室中的涂層介質壓 力。然后，如果涂料室中的涂層介質壓力升高到控制空氣室中的控制空氣壓力，則所 述膜片又復位，然后供入閥關閉向著涂料室的供入。通過這種方式，所述涂料壓力調節(jié)器(其在EP 1376289A1中有詳細描述)將涂層 介質壓力調節(jié)到一個給定值上，該給定值通過控制空氣室中的控制空氣預給定。優(yōu)選所述膜片在此至少部分地由所述陶瓷材料制成，以便能夠盡可能長時間地承 受研磨性的漆組分。此外，在此所述供入閥優(yōu)選也至少部分地由所述陶瓷材料制成，以便提高使用時 間。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，涂料室的供入閥具有一個閥球和一個閥座，其 中，該閥球和/或閥座至少部分地由所述陶瓷材料制成。用陶瓷材料來制造所述閥座的優(yōu)點是，所述供入閥不必具有單獨的密封裝置、特 別是由橡膠或塑料制成的密封環(huán)。在本發(fā)明的涂料壓力調節(jié)器中，位于控制空氣室與涂料室之間的膜片可以在一個 打開位置與一個關閉位置之間運動，其中，所述膜片在打開位置中使供入閥打開，相反該膜 片在關閉位置中不使所述供入閥打開，從而使得所述供入閥關閉。優(yōu)選在此設置一個復位 機械裝置，只要所述控制空氣壓力或涂層介質壓力沒有引起其他膜片位置，則該復位機械裝置就使膜片從打開位置復位到關閉位置中。所述復位機械裝置提供的優(yōu)點是，所述涂料 壓力調節(jié)器在沒有壓力加載時占據(jù)一個確定的位置，在該確定的位置中所述涂料壓力調節(jié) 器關閉。為此需注意的是，本發(fā)明也要求保護傳統(tǒng)的壓力調節(jié)器，特別是如EP 1376289A1 所述的具有例如由PTFE塑料構成的傳統(tǒng)膜片和傳統(tǒng)供入閥的涂料壓力調節(jié)器，只要設置 了前述復位機械裝置的話。優(yōu)選所述復位機械裝置具有一個作用于所述膜片的復位彈簧。所述復位彈簧可以在一側例如支撐在固定的殼體部件上，而該復位彈簧在對置的 端部上可支撐在一個操作機構上，該操作機構設置在所述膜片的中間。在所述復位彈簧的結構實施方面存在大量的可能性。例如所述復位彈簧可以構造 為螺旋彈簧、盤簧、彈簧板或壓簧，其中，壓簧可以集成到所述膜片中。優(yōu)選本發(fā)明的壓力調節(jié)機構這樣構成，使得當涂層介質是具有固體含量為高于 50 %、60 %、70 %、80 %或90 %的液態(tài)漆時實現(xiàn)高于兩周、一個月、六個月或一年的持續(xù)工 作。此外需提及的是，本發(fā)明不僅包括前述壓力調節(jié)機構的細節(jié)，而且也要求保護具 有至少一個此類壓力調節(jié)機構的涂裝設備。此外，本發(fā)明也包括一種用于具有本發(fā)明壓力調節(jié)機構的涂裝設備的新型工作方 法，其中，該壓力調節(jié)機構的遭受涂層介質的、易受磨損的構件(例如膜片、閥座)由于涂層 介質的研磨性作用而在一定使用時間后更換。本發(fā)明的工作方法的特征是，所述構件的使 用時間高于兩周、一個月、六個月或一年，從而所述易受磨損的構件(例如膜片、閥座)相應 不頻繁地更換。最后，本發(fā)明還包括陶瓷材料的新型應用，用于制造涂裝設備的壓力調節(jié)機構的 遭受涂層介質并且為了影響壓力而可運動和/或可變形的構件。
本發(fā)明的其他有利的進一步方案在從屬權利要求中表征或者在下面結合本發(fā)明 優(yōu)選實施例的說明借助附圖詳細闡述。圖中示出圖1 是本發(fā)明的涂料壓力調節(jié)器的橫截面圖，其具有一膜片和一由陶瓷材料制 成的閥座，以及圖2 是本發(fā)明涂料壓力調節(jié)器的一個替代實施例，其具有一用于所述膜片的復 位機械裝置。在附圖中相同的構件設有相同的參考標號。
具體實施例方式圖1示出一個本發(fā)明的涂料壓力調節(jié)器1，用于在涂裝設備中調節(jié)涂層介質壓力。所述涂料壓力調節(jié)器1在很大程度上相應于傳統(tǒng)的、例如在專利申請 EP1376289A1中描述的涂料壓力調節(jié)器，因此將所述專利申請的關于涂料壓力調節(jié)器1的 結構和功能方式的內(nèi)容全部納入到本說明書中。所述涂料壓力調節(jié)器1具有三個上下疊置殼體部件2、3、4，這些殼體部件通過螺 釘5固定地彼此連接。
在此，在殼體部件3與殼體部件4之間具有一個由陶瓷的纖維復合材料制成的膜 片6，其中，該膜片6將涂料室7與控制空氣室8分隔開。在殼體部件2與殼體部件3之間具有一個另外的膜片9，該另外的膜片也由陶瓷的 纖維復合材料制成并且將所述控制空氣室8與截止空氣室10分隔開。在所述膜片6的中間具有一個孔，在所述孔中設置一個操作芯棒11，其中，所述操 作芯棒11的技術意義還將詳細描述。在所述控制空氣室8中將一個環(huán)形的止擋板12放入到所述殼體部件3中，其中， 該止擋板12限制所述操作芯棒11向上的運動間隙并且從而也限制膜片6向上的運動間 隙。這意味著，所述操作芯棒11向上只能運動到附圖中所示的位置中，在所述位置中所述 操作芯棒11止擋在所述止擋板12上。此外，所述涂料壓力調節(jié)器1具有一個涂層介質入口 13，涂層介質可通過該涂層 介質入口流入到所述涂料室7中。在此在所述涂層介質入口 13中設置一個供入閥，該供入閥基本上由閥座14、閥球 15、閥彈簧16和閥殼體17構成。閥彈簧16以確定的彈簧力將閥球15壓到閥座14中，從 而在靜止狀態(tài)中所述供入閥朝涂料室7關閉。此外，所述涂料壓力調節(jié)器1具有一個涂層介質出口，待施加的涂層介質可通過 所述涂層介質出口以期望的涂層介質壓力從涂料室7流出，其中，在附圖中看不見所述涂 層介質出口。最后，截止空氣室10也具有一個為了簡化起見沒有示出的壓力空氣接頭，以便用 截止空氣壓力加載所述截止空氣室10，如還將詳細描述的那樣。截止空氣室10與控制空氣 室8之間的膜片9在中間也具有一個孔，在該孔中設置一個操作機構18。最后，所述上部的殼體部件2通過一個從下面擰入到殼體部件2中的蓋19封閉， 其中，所述蓋19與殼體部件2之間的中間空間通過一個密封環(huán)密封?，F(xiàn)在，在下面描述本發(fā)明的涂料壓力調節(jié)器1的工作。首先，通過調節(jié)控制空氣室8中的控制空氣壓力預給定涂層介質壓力的期望的給 定值。然后，控制空氣室8中的控制空氣壓力通過止擋板12中的孔作用于所述控制空氣室 8與涂料室7之間的膜片6。只要涂料室7中的涂層介質壓力低于控制空氣室8中的控制空氣壓力，則控制空 氣壓力導致膜片6通過操作芯棒11向下偏轉。在此，所述操作芯棒11將閥球15從閥座14 中壓出，由此使得供入閥打開。在此，涂層介質流入到涂料室7中，由此使得涂料室7中的 涂層介質壓力上升。一旦涂料室7中的涂層介質壓力等于控制空氣室8中的控制空氣壓力，則所述膜 片6不再向下偏轉，由此使得涂料室7中的供入閥關閉。涂層介質從涂料室7中的流出則又 導致涂料室7中的涂層介質壓力下降，直到涂料室7中的涂層介質壓力的下降又導致所述 供入閥打開為止。通過這種方式將涂料室7中的涂層介質壓力調節(jié)到預給定的給定值上。此外，涂料壓力調節(jié)器1允許供入閥與其他壓力關系無關地打開，所述壓力關系 例如在清洗管道時是必需的。為此，以足夠高的截止空氣壓力加載所述截止空氣室10，由此 膜片9通過操作機構18向下偏轉。然后，所述操作機構18向下壓所述操作芯棒11直到所 述閥球15被從閥座14中壓出為止，由此使得供入閥打開。
在所述涂料壓力調節(jié)器1中重要的是，兩個膜片6、9和閥座14由陶瓷的復合材料 制成。這提供的優(yōu)點是，膜片6、9和閥座14更好地抵抗研磨性的漆組分，這顯著提高了使 用時間。另一優(yōu)點在于，閥座14無需單獨的、由橡膠或塑料制成的密封環(huán)來進行密封，而 這在傳統(tǒng)的涂料壓力調節(jié)器中就是這種情況。圖2示出圖1中的涂料調節(jié)器的一種變型方案，因此為了避免重復請參見圖1實 施例的前述說明，其中，對于相應的細節(jié)使用相同的參考標號。該實施例的一個特別之處在于，設置一個復位機械裝置，該復位機械裝置使操作 芯棒11并且從而使膜片6在沒有外力作用時向上復位。為此，該復位機械裝置具有一個復 位彈簧20，該復位彈簧在一側支撐在所述環(huán)形止擋板12的上側并且在另一側支撐在所述 操作芯棒11上，從而該復位彈簧20將膜片6向上壓入到圖中示出的止擋位置中。在該實施例中所述復位機械裝置保證供入閥在沒有外部的壓力加載的情況下關 閉，從而沒有涂層介質排出。優(yōu)選在該實施例中所述膜片6、9和閥座14也由陶瓷的纖維復合材料制成，這與前 述的優(yōu)點相關。但是在該實施例中也存在如下可能性，即膜片6、9由傳統(tǒng)的材料制成，例如PTFE。此外，在該實施例中也能夠以傳統(tǒng)方式構造所述供入閥。因此所述閥座14例如由 熱塑性材料制成。本發(fā)明不局限于前述的優(yōu)選實施例。相反大量的變型方案和改變都是可以的，它 們同樣利用本發(fā)明的構思并且因此落入本發(fā)明的保護范圍。參考標號表
1涂料壓力調節(jié)器
2-4殼體部件
5螺釘
6膜片
7涂料室
8控制空氣室
9膜片
10截止空氣室
11操作芯棒
12止擋板
13涂層介質入口
14閥座
15閥球
16閥彈簧
17閥殼體
18操作機構
19至 ΓΤΠ
20復位彈簧
權利要求
壓力調節(jié)機構(1)，特別是涂料壓力調節(jié)器或涂層介質閥，用于在涂裝設備中影響待施加的涂層介質的涂層介質壓力，具有在工作中直接遭受涂層介質并且為了影響壓力而能夠運動和/或能夠變形的構件(6，14)，其特征在于，所述遭受涂層介質的構件(6，14)至少部分地由陶瓷材料制成。
2.特別是如權利要求1所述的呈涂料壓力調節(jié)器的形式的壓力調節(jié)機構(1)，其特征 在于，a)設有涂料室(7)，該涂料室具有涂層介質入口和涂層介質出口，b)設有供入閥(14，15，16，17)，該供入閥控制涂層介質通過所述涂層介質入口向所述 涂料室(7)中的流入，c)設有控制空氣室(8)，該控制空氣室能夠被用控制空氣壓力加載以調節(jié)涂層介質壓 力，其中，所述控制空氣室(8)中的控制空氣壓力確定涂層介質壓力，并且d)設有膜片(6)，該膜片設置在所述控制空氣室(8)與所述涂料室(7)之間并且根據(jù) 其膜片位置操作涂料室(7)的供入閥(14，15，16，17)。
3.如權利要求2所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，a)所述膜片(6)至少部分地由陶瓷材料制成，和/或b)所述供入閥(14，15，16，17)至少部分地由陶瓷材料制成。
4.如權利要求2或3所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，a)所述涂料室(7)的供入閥(14，15，16，17)具有閥球(15)和閥座(14)，并且b)所述閥球(15)和/或閥座(14)至少部分地由陶瓷材料制成。
5.如權利要求4所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，所述供入閥(14，15，16，17)不 具有單獨的密封裝置，特別是不具有由橡膠或塑料制成的密封環(huán)。
6.如權利要求2至5之一所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，a)所述膜片(6)能夠在打開位置與關閉位置之間運動，其中，該膜片(6)在打開位置 中使所述供入閥(14，15，16，17)打開，相反，該膜片(6)在關閉位置中不使所述供入閥(14， 15，16，17)打開，并且b)設有復位機械裝置(20)，該復位機械裝置將所述膜片(6)從打開位置復位到關閉位置中。
7.如權利要求6所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，所述復位機械裝置(20)具有 復位彈簧，該復位彈簧作用于所述膜片(6)。
8.如權利要求7所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，a)在所述膜片(6)上在中間安置一個操作機構(11)，該操作機構操作所述供入閥(14， 15，16，17)，并且b)所述復位彈簧(20)在一側支撐在該操作機構(11)上并且在另一側支撐在一固定的 殼體部件(12)上。
9.如前述權利要求之一所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，所述陶瓷材料是陶瓷 的纖維復合材料。
10.如權利要求9所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，a)所述纖維復合材料包含由碳、碳化硅或氧化鋁、特別是Al2O3構成的纖維，和/或b)所述纖維復合材料包含由碳化硅或氧化鋁構成的基體。
11.如權利要求9或10所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，a)所述纖維復合材料具有二維的基體結構，或b)所述纖維復合材料具有三維的基體結構。
12.如前述權利要求之一所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，a)所述陶瓷材料具有高于0.2 %、0. 5 %、1 %或2 %的最大伸長量，和/或b)所述陶瓷材料直到所述最大伸長量為止基本上是彈性的。
13.如前述權利要求之一所述的壓力調節(jié)機構(1)，其特征在于，a)所述涂層介質是固體含量高于50%、60 %、70 %、80 %或90 %的液態(tài)漆，并且b)所述壓力調節(jié)機構(1)在以所述涂層介質持續(xù)工作時具有高于2周、1個月、6個月 或1年的使用時間。
14.涂裝設備，具有至少一個如前述權利要求之一所述的壓力調節(jié)機構(1)。
15.特別是如權利要求14所述的涂裝設備的工作方法，其中，所述壓力調節(jié)機構(1)的 遭受涂層介質的構件由于涂層介質對該構件的研磨作用而在確定的使用時間后更換，其特 征在于，該構件的使用時間高于2周、1個月、6個月或1年。
16.陶瓷材料的應用，用于制造涂裝設備的壓力調節(jié)機構(1)的遭受涂層介質并且為 了影響壓力而能夠運動和/或變形的構件(6，14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力調節(jié)機構(1)，特別是涂料壓力調節(jié)器或涂層介質閥，用于在涂裝設備中影響待施加的涂層介質的涂層介質壓力，具有在工作中直接遭受涂層介質并且為了影響壓力而能夠運動和/或能夠變形的構件(6，14)。本發(fā)明提出，所述遭受涂層介質的構件(6，14)至少部分地由陶瓷材料制成，以便實現(xiàn)更長的使用時間。
文檔編號G05D16/18GK101978333SQ200980106967
公開日2011年2月16日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權日2008年1月22日
發(fā)明者M·博伊曼, R·梅爾歇爾, T·布克 申請人:杜爾系統(tǒng)有限責任公司