噴磨系統(tǒng)的濕度控制的制作方法
【專利摘要】一種噴磨系統(tǒng)，包括空氣子系統(tǒng)，適用于提供壓縮空氣，液體子系統(tǒng)，適用于提供液體，混合器，適用于將液體與壓縮空氣混合，以及介質系統(tǒng)，適用于提供研磨介質。方法包括壓縮空氣，混合空氣和液體，從而改變空氣的相對濕度，然后利用混合有液體和壓縮空氣的研磨介質噴磨結構件的表面。
【專利說明】噴磨系統(tǒng)的濕度控制【技術領域】[0001]本發(fā)明主要涉及制造系統(tǒng)，更具體地，涉及噴磨系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]噴丸(grit-blasting),噴磨(abrasive blasting),以及噴砂是本領域中熟知的工藝，用于向表面噴射高壓的噴磨材料氣流，從而能夠形成光滑表面，粗糙表面或一定輪廓的表面。與該噴磨系統(tǒng)有關的一個常見問題是由噴磨材料和被噴磨表面之間相互作用而產(chǎn)生的靜電積累。靜電的積累可能導致對工作人員的嚴重傷害和/或對結構導致不可修復的損傷。
[0003]減少靜電積累的常規(guī)方法包括在安置該噴磨系統(tǒng)的設施內，從整體范圍上提高空氣的相對濕度。例如，可以使用濕度控制系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)增加空氣的相對濕度,從而降低靜電積累的可能性。然而，由于與連續(xù)運行和維護HVAC系統(tǒng)有關的成本增加，導致這些特定的方案在大多數(shù)情況下是不理想的。
[0004]雖然前述的開發(fā)工作在減少靜電積累方面體現(xiàn)出了巨大的進步，但仍存在許多不足之處。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]在所附權利要求中闡明了被認為是本申請的特性的新穎特征。然而，當結合附圖閱讀時，本申請本身和優(yōu)選的使用模式及其進一步的目的和優(yōu)點將通過參照以下詳細描述而被最好地理解，其中:
[0006]圖1示出了具有常規(guī)噴磨系統(tǒng)的設施的前視圖；
[0007]圖2示出了根據(jù)本申請優(yōu)選實施例的噴磨系統(tǒng)的結構示意圖；
[0008]圖3示出了圖2中的噴磨系統(tǒng)的可替換實施例的側視圖；以及
[0009]圖4示出了描述減少噴磨過程中的靜電積累的優(yōu)選方法的流程圖。
[0010]盡管本申請的系統(tǒng)和方法易受各種不同的修改和可替換的形式的影響，但是其特定實施例在附圖中通過實例而被示出并且在本文中詳細地加以描述。然而，應當理解的是，本文中對于特定實施例的描述并非意在將本申請限制為所公開的具體實施例，而是相反地，意在覆蓋落入由所附權利要求限定的本申請的過程的精神和范圍內的所有修改、等效物和可替換方案。
【具體實施方式】
[0011]本申請中的系統(tǒng)和方法能夠極大地減少(即使沒有完全消除)噴磨期間的靜電積累。特別地，該噴磨系統(tǒng)使用了液體子系統(tǒng)，適于局部增加通過該噴磨系統(tǒng)的空氣的相對濕度。該噴磨系統(tǒng)進一步帶有與空氣連通的相對濕度控制子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)不斷地監(jiān)控和調整相對濕度。進一步地，該噴磨系統(tǒng)可選地帶有接地子系統(tǒng)，適用于將被噴磨的結構件電接地，從而進一步降低靜電積累的可能性。在一個實施例中，該噴磨系統(tǒng)是可攜帶的，從而使工作人員能夠將該系統(tǒng)運送到使用地點。
[0012]當然，應當理解的是，在任何這樣的實際實施例的開發(fā)中，必須做出許多特定于實現(xiàn)方式的決定以便實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如遵從與系統(tǒng)有關和與商業(yè)有關的約束，這些約束將從一種實現(xiàn)方式到另一種實現(xiàn)方式變化。而且，應當理解的是，這樣的開發(fā)工作可能是復雜而耗時的，但是仍然是受益于本公開的本領域普通技術人員承擔的例行任務。
[0013]現(xiàn)在參照附圖，圖1描述了用來減少噴磨過程中靜電積累的常規(guī)系統(tǒng)101。在示例性的實施例中，設施103中裝載有常規(guī)噴磨系統(tǒng)105。在噴磨之前，HVAC和/或濕度調節(jié)系統(tǒng)107在設施103內從整體范圍上調節(jié)空氣的相對濕度。為清楚起見，多個箭頭109描述了空氣通過HVAC系統(tǒng)107和設施103的連續(xù)循環(huán)。
[0014]圖1闡明了與常規(guī)噴磨系統(tǒng)相關的常見問題。特別地，HVAC系統(tǒng)107通過對設施103內的大量空氣進行連續(xù)地循環(huán)再利用來調節(jié)空氣的相對濕度。在大部分的大型設施中，這一過程十分費時而且成本很高。此外，HVAC系統(tǒng)在噴磨之前必須循環(huán)大部分(即使不是全部)空氣，而這一過程需要在操作之前占用大量的時間。
[0015]與系統(tǒng)101相關的另一常見問題是在設施的內部產(chǎn)生一致的相對濕度。例如，大型設施中可能包括一些區(qū)域，外部空氣通過一個或多個入口，即不完全關閉的門，窗，縫隙，和/或其他種類的入口，進入這些區(qū)域，這會極大地改變這些區(qū)域周圍的相對濕度。如果不使用消耗大量能量的HVAC系統(tǒng)，難以調節(jié)較大設施中的相對濕度。本申請的噴磨系統(tǒng)通過局部地改變進入系統(tǒng)的空氣的相對濕度克服了這些問題。對噴磨系統(tǒng)優(yōu)選實施例的進一步說明和描述在下文中提供。
[0016]圖2示出了根據(jù)本申請優(yōu)選實施例的噴磨系統(tǒng)201的結構示意圖。噴磨系統(tǒng)201包括一個或多個空氣子系統(tǒng)203，液體子系統(tǒng)205，研磨介質子系統(tǒng)207，和控制子系統(tǒng)209。噴磨系統(tǒng)201進一步帶有多個用于互聯(lián)本文公開的各子系統(tǒng)的導管211。應該注意到，為簡便起見，只標記了一個導管211，并且，為清楚起見，在多個導管211中提供了多個箭頭以描述在導管中被輸送的空氣，液體，以及研磨介質的運動。
[0017]空氣子系統(tǒng)203包括壓縮機213，用于將空氣壓縮至指定壓力并適用于引導空氣通過與壓縮機213連通的多個導管211中的一個或多個。在優(yōu)選實施例中，噴磨系統(tǒng)201使用的是空氣，然而，應該理解的是，可替換的實施例可以在噴磨過程中使用其他形式的合適的氣體。
[0018]液體子系統(tǒng)205包括液體貯存器215，用于在其中存儲液體。應該理解的是來自液體貯存器215的液體被用來改變來自空氣子系統(tǒng)213的空氣的相對濕度。在優(yōu)選實施例中，該液體是水，然而，可替換實施例中可以使用其他適于改變相對濕度的不同種類的合適的液體。液體子系統(tǒng)205進一步包括泵217，適用于向液體施壓并將液體引導至混合器219。優(yōu)選地，泵217是可調節(jié)的，以提供需要的流量，從而使相對濕度可變。
[0019]混合器219適用于將來自空氣子系統(tǒng)203的空氣和來自液體子系統(tǒng)205的液體混合。在操作中，空氣通過第一腔室221進入混合器219，第一腔室221具有呈錐形的內壁以增加其中流通的空氣的氣流速度。液體通過與腔室221可流通連接的第二腔室223進入混合器219。第二腔室223被用于將空氣和液體混合?；旌系目諝夂鸵后w通過第三區(qū)間225時被進一步地充分混合，第三區(qū)間225適用于將可流動的混合空氣壓縮后再膨脹。之后，處理過的空氣在下游與來自介質子系統(tǒng)207的研磨介質混合。[0020]介質子系統(tǒng)207包括腔室227，腔室227存儲噴磨過程中使用的研磨介質。研磨介質通過多個導管211中的一個或一個以上導管被輸送至研磨噴槍229。在操作中，空氣，液體和介質通過多個導管211被輸送至噴槍229，噴槍229將研磨介質噴到結構件233的表面231 上。
[0021]外殼235用于在其中容納噴槍229和結構件233并且提供有容納待噴出研磨介質的裝置。多個導管211中的一個或一個以上被用于引導從腔室235中排出的空氣。傳感器237與排出的空氣相連通并被用于感測排出空氣的相對濕度。之后，傳感器237通過電導體241將感測到的相對濕度中繼(relay)到控制臺239。根據(jù)感測到的相對濕度，控制臺239通過減少或增加泵的輸出來調整進入混合器219的液體流量。已經(jīng)得知的是，在大多數(shù)應用中，消除靜電積累需要的相對濕度大概在40-50RH之間。應該理解的是，控制子系統(tǒng)207和液體子系統(tǒng)205適用于將噴磨系統(tǒng)201的相對濕度調節(jié)至任何想要的相對濕度。還應該理解的是，傳感器237適用于連續(xù)地向控制臺239提供實時數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)液體子系統(tǒng)215的連續(xù)調整，這樣就在整個噴涂過程中保持了想要的相對濕度。
[0022]噴磨系統(tǒng)201進一步帶有接地子系統(tǒng)243，適用于進一步降低靜電積累的可能性。接地子系統(tǒng)243包括能導電地連接至附屬器件247的接地結構件245，該附屬器件247通過導體249連接到結構件233。在操作中，改變相對濕度和將結構件接地相結合，極大地降低了(即使不能消除)靜電積累的可能性。
[0023]參照附圖中的圖3，示出了噴磨系統(tǒng)201的一個可替換實施例。噴磨系統(tǒng)301的功能與噴磨系統(tǒng)201實質上相同。特別地，系統(tǒng)301適用于在噴磨過程中減少靜電積累。應該理解的是噴磨系統(tǒng)301包括噴磨系統(tǒng)201的所有特征并進一步帶有可攜帶的結構件303，結構件303使噴磨系統(tǒng)301能夠現(xiàn)場執(zhí)行噴磨操作。例如，噴磨系統(tǒng)301可以容易地被運送到現(xiàn)場用以噴磨表面，即，車輛的側板。在示例性實施例中，每個可攜帶的結構件303是一組可旋轉地連接至結構件303的轉盤(wheel)305 ;然而，應該理解的是，可替換的實施例可以包括不同的結構，例如，可牽引的拖車，來替代該示例性實施例。
[0024]現(xiàn)在參照附圖中的圖4，示出了描述優(yōu)選的噴磨過程的流程圖401。框403示出了該過程的第一步，包括壓縮空氣。該特征優(yōu)選通過空氣壓縮機實現(xiàn)。下面的步驟包括調節(jié)空氣的相對濕度，如同框405和407中所描述的。該特征優(yōu)選地通過本文中公開的液體子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)實現(xiàn)。之后，研磨介質與可流動的壓縮空氣混合并隨后被噴射至表面上，如同框409和411所描述的。優(yōu)選的方法進一步可選擇地帶有將結構件接地的過程，以降低靜電積累的可能性。
[0025]明顯地，該系統(tǒng)和方法所具有的顯著優(yōu)點已被描述和說明。上文公開的特定實施例僅作為示例，實施例可以經(jīng)過修改并以不同但等效的方式實施，這些方式對受益于本文教示的本領域技術人員是顯而易見的。因此，明顯地，上文中公開的特定實施例可以被改變或修改，而所有這些變動都應被認為處于本發(fā)明的范圍和精神內。相應地，本文所要求的保護已在說明書中闡明。雖然上文中給出了實施例，但本申請并不限于這些實施例，而可經(jīng)過各種變化和修改而不脫離其精神。
【權利要求】
1.一種噴磨系統(tǒng)，包括: 空氣子系統(tǒng)，適用于提供壓縮空氣； 液體子系統(tǒng)，適用于提供液體； 混合器，適用于將所述液體與所述壓縮空氣結合并混合，以改變所述壓縮空氣的相對濕度；以及 介質子系統(tǒng)，適用于提供研磨介質； 其中所述研磨介質與所述壓縮空氣和所述液體混合；以及 其中，所述研磨介質隨后被噴射至結構件的表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的噴磨系統(tǒng)，進一步包括: 接地子系統(tǒng)，具有: 接地結構件；以及 附屬器件，其連接至所述結構件并且通過電導體能導電地耦合到所述接地結構件。
3.根據(jù)權利要求1所述的噴磨系統(tǒng)，進一步包括: 控制子系統(tǒng)，具有: 與所述壓縮空氣相連通的傳感器，所述傳感器適于感測所述壓縮空氣的相對濕度；以及· 控制臺，其與所述液體子系統(tǒng)可操作地相關聯(lián)，并且與所述傳感器進行數(shù)據(jù)通信； 其中，所述控制子系統(tǒng)適用于調節(jié)壓縮空氣的相對濕度。
4.根據(jù)權利要求3所述的噴磨系統(tǒng)，所述液體子系統(tǒng)包括: 泵，適用于向所述混合器提供液體流量，所述泵可操作地與所述控制臺相關聯(lián)以使所述控制臺根據(jù)感測的空氣的相對濕度調節(jié)所述流量。
5.根據(jù)權利要求1所述的噴磨系統(tǒng)，所述液體子系統(tǒng)包括: 泵，適用于向所述混合器提供液體。
6.根據(jù)權利要求1所述的噴磨系統(tǒng)，所述混合器包括: 與所述空氣子系統(tǒng)連通的第一腔室，所述第一腔室適用于提高進入其中的空氣的氣流速度； 與所述第一腔室連通并與所述液體子系統(tǒng)流動連通的第二腔室，所述第二腔室適用于將所述壓縮空氣和所述液體混合；以及 與所述第二腔室流動連通的第三腔室，所述第二腔室適用于使其中傳輸?shù)目諝夂鸵后w在收縮后膨脹。
7.根據(jù)權利要求1所述的噴磨系統(tǒng)，進一步包括: 可攜帶的結構件，適用于將所述空氣子系統(tǒng)，所述液體子系統(tǒng)，所述混合器，以及所述介質子系統(tǒng)運送到使用地點。
8.一種可攜帶的噴磨系統(tǒng)，包括: 空氣子系統(tǒng)，適用于提供壓縮空氣； 液體子系統(tǒng)，適用于提供液體； 混合器，適用于將所述液體與所述壓縮空氣結合并混合，以改變所述壓縮空氣的相對濕度； 介質子系統(tǒng)，適用于提供研磨介質；以及控制子系統(tǒng)，具有: 與所述壓縮空氣連通的傳感器，所述傳感器適用于感測所述壓縮空氣的相對濕度；以及 與所述液體子系統(tǒng)可操作地相關聯(lián)并與所述傳感器進行數(shù)據(jù)通信的控制臺； 其中，所述控制子系統(tǒng)適用于調節(jié)壓縮空氣的相對濕度； 其中，所述研磨介質與所述壓縮空氣和液體相混合； 其中，所述研磨介質隨后被噴射到結構件的表面；以及 其中，所述可攜帶的結構件適用于將所述空氣子系統(tǒng)，所述液體子系統(tǒng)，所述混合器，所述控制子系統(tǒng)，以及所述介質子系統(tǒng)運送到使用地點。
9.根據(jù)權利要求8所述的可攜帶的噴磨系統(tǒng)，進一步包括: 接地子系統(tǒng)，具有: 接地結構件；以及 連接至所述結構件并通過電導體能導電地耦合到所述接地結構件的附屬器件。
10.根據(jù)權利要求8所 述的可攜帶的噴磨系統(tǒng)，所述液體子系統(tǒng)包括: 泵，適用于向所述混合器提 供液體流量，所述泵可操作地與所述控制臺相關聯(lián)以使所述控制臺根據(jù)感測的空氣的相對濕度調節(jié)所述流量。
11.根據(jù)權利要求8所述的可攜帶的噴磨系統(tǒng)，所述液體子系統(tǒng)包括: 泵，適用于向所述混合器提供液體。
12.根據(jù)權利要求8所述的可攜帶的噴磨系統(tǒng)，所述混合器進一步包括: 與所述空氣子系統(tǒng)連通的第一腔室，所述第一腔室適用于提高進入其中的空氣的氣流速度； 與所述第一腔室連通并與所述液體子系統(tǒng)流動連通的第二腔室，所述第二腔室適用于將所述壓縮空氣和所述液體混合；以及 與所述第二腔室流動連通的第三腔室，所述第二腔室適用于使其中傳輸?shù)目諝夂鸵后w在收縮后膨脹。
13.—種減少噴磨期間在結構件的表面上的靜電積累的方法，所述方法包括: 利用空氣子系統(tǒng)壓縮空氣； 利用控制子系統(tǒng)感測所述壓縮空氣的相對濕度； 利用混合器將液體與所述壓縮空氣混合； 根據(jù)感測的相對濕度調節(jié)與所述壓縮空氣混合的液體的數(shù)量； 將研磨介質與混合了所述液體的壓縮空氣混合；以及 利用混合有所述液體和所述壓縮空氣的研磨介質噴射所述結構件的表面。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，通過利用可調節(jié)的泵來控制液體的流量以實現(xiàn)液體的數(shù)量的調節(jié)。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，調節(jié)液體的數(shù)量的過程進一步通過下述方式實現(xiàn): 利用傳感器感測所述壓縮空氣的相對濕度； 將感測到的相對濕度中繼到與所述可調節(jié)的泵可操作地相關聯(lián)的控制臺；以及 利用所述控制臺根據(jù)感測到的相對濕度調節(jié)來自所述泵的液體的流量。
16.根據(jù)權利要求13所述的方法，進一步包括: 通過可攜帶的結構件將所述空氣子系統(tǒng)，所述控制子系統(tǒng)，所述混合器，以及所述研磨介質運送到所述結構件的表面。
17.根據(jù)權利要求13所述的方法，進一步包括: 利用接地子系統(tǒng)將所述結構件電接地。
【文檔編號】B24C5/04GK103717352SQ201180072297
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2011年7月14日 優(yōu)先權日:2011年7月14日
【發(fā)明者】S·比舍普, J·D·阿默森, S·米利肯 申請人:貝爾直升機泰克斯特龍公司