本申請(qǐng)是基于2012年11月28日進(jìn)入中國國家階段、國家階段的申請(qǐng)?zhí)枮?01180026602.9、發(fā)明名稱為“用于噴射裝置的噴頭”的發(fā)明(國際申請(qǐng)?zhí)枮椤皃ct/ep2011/002544”)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于噴射裝置的噴頭。

背景技術(shù)：

這種噴頭在用于涂料、漆、粘合劑或其它液態(tài)的材料的流體靜力霧化、氣動(dòng)霧化或組合的流體靜力和氣動(dòng)霧化的噴射裝置上、特別是在涂料噴槍上是常用的。

在這種噴射裝置的噴頭中，空氣環(huán)形噴嘴的功能是使被輸送到該裝置的壓縮空氣作為具有高能量的空氣射束排出，該空氣射束吸取、霧化來自另一個(gè)中央噴嘴的材料并形成攜帶材料的噴射射束。在噴頭的側(cè)向布置的、沿噴射射束方向向前指向的角狀物中，角空氣噴嘴通常傾斜地且同向地相對(duì)于流下方向?qū)?zhǔn)噴射射束指向，從而從該噴嘴排出的空氣射束可以使噴射射束變形或成形。通過側(cè)向變形/成形，基于流動(dòng)能量(空氣量、空氣壓力、流動(dòng)速度等)產(chǎn)生了不同大小的扁平形射束或扁平形-和圓形射束。

此外為了實(shí)現(xiàn)最佳的工作效果，必須在射束寬度、材料分布、材料類型和液滴大小方面使噴射射束匹配。這種匹配根據(jù)物理的邊緣條件(入口空氣壓力、空氣量等)基本上通過中央的空氣環(huán)形噴嘴和角空氣噴嘴的噴口的結(jié)構(gòu)上的匹配而實(shí)現(xiàn)。對(duì)足夠均勻的噴射射束來說，通常對(duì)每個(gè)角狀物來說使用一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多的角空氣噴嘴，該角空氣噴嘴與中央噴嘴的中央噴口相互作用。由實(shí)踐中已知了具有一個(gè)、兩個(gè)或更多的角空氣噴嘴的涂料噴槍，該涂料噴槍通過標(biāo)準(zhǔn)-相互的距離、直徑、角度和至涂料噴嘴噴口的距離，以及其數(shù)量確保了充分的射束成形和霧化。在此，角空氣噴嘴設(shè)置在氣帽中，該氣帽固定在涂料噴槍槍體上，大多情況下借助于固定環(huán)旋緊在其上。中央空氣噴嘴也可以直接旋緊、夾緊或通過其它方式固定在涂料噴嘴上或涂料噴槍槍體上。例如由德國的實(shí)用新型g9001265.8已知了這種噴頭。涂料噴嘴開口和角空氣噴嘴開口像普遍常見地那樣設(shè)計(jì)為圓形孔。

在實(shí)踐中，根據(jù)入口壓力和個(gè)性化期望的噴射射束形狀把角空氣噴嘴的直徑設(shè)計(jì)為不同大小。單個(gè)角空氣噴嘴的效果取決于入口壓力。當(dāng)入口壓力較高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致射束的分裂。當(dāng)入口壓力過低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致具有小的射束寬度的不期望的粗糙霧化。也存在材料通過量和其它材料特性(例如粘性、流變能力等)和入口壓力和角空氣噴嘴的布置的大的相關(guān)性。在使用一個(gè)或多個(gè)較小的角空氣噴嘴或不利的鉆孔角度時(shí)，當(dāng)噴嘴直徑或鉆孔直徑較小時(shí)由于漩渦效應(yīng)在噴嘴的噴口表面上偶爾出現(xiàn)逆向噴霧的問題。

通常圍繞中央噴嘴額外地布置了小的控制開口或輔助霧化開口，其有助于射束成形和霧化。為了把從中央空氣噴嘴開口的圓柱形的管中預(yù)成形的射束轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌螤?，例如從圓形射束轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄叫紊涫?，來自射束成形孔和角狀孔的高的能量是必要的，這導(dǎo)致了大的能量損失并限制了射束成形。

該射束成形的方法的大的缺點(diǎn)在于，用于射束成形和再霧化的能量的大部分已經(jīng)由于狹窄的鉆孔和多次排出至環(huán)境空氣(聯(lián)系大的速度差而在表面上的大的剪切面)而失去作用。

通常必須為略微不同的涂料材料或漆材料使用具有可能不同的噴射參數(shù)和幾何形狀的經(jīng)修改的噴頭，以便獲得無瑕疵的噴射圖像并進(jìn)而獲得期望的涂料-、漆-或其它材料涂覆效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，這樣改進(jìn)噴頭，使得壓縮空氣的流動(dòng)能量可以最佳地轉(zhuǎn)用到射束成形中，流動(dòng)速度中和進(jìn)而轉(zhuǎn)用到霧化工作中。

該目的通過具有權(quán)利要求1所述的特征的噴頭實(shí)現(xiàn)。此外，通過借助于至少一個(gè)非圓柱形的噴嘴、特別是至少一個(gè)非圓柱形的角空氣噴嘴形成中央射束，可以大大節(jié)省用于射束成形的能量。

本發(fā)明基于這樣的事實(shí)，即在圓柱形的噴嘴中，僅通過圓柱形的鉆孔的直徑大小、長(zhǎng)度和傾斜度的變化、其相互的距離和至其它噴嘴開口的距離來實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)性化需求的必要的匹配。非圓柱形的噴嘴可以更容易地在流動(dòng)技術(shù)方面進(jìn)行優(yōu)化并且匹配個(gè)性化的任務(wù)狀況。

顯而易見的是，內(nèi)部形狀、特別是噴嘴的噴口應(yīng)該是非圓柱形的。噴嘴的外部形狀對(duì)射束成形來說通常不重要。

在其余的權(quán)利要求中給出本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案。

在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案中，提出了控制孔的可變的形狀，以便實(shí)現(xiàn)高效的射束成形。

同樣的情況適用于空氣噴嘴的流動(dòng)區(qū)域的造型。由此可以通過特殊的造型這樣預(yù)先形成圓形射束，即為了形成橢圓形需要少量的角空氣(hornluft)，并且可以實(shí)現(xiàn)任意的射束形狀。

特別推薦橫截面為橢圓形或至少大致為長(zhǎng)孔形的噴嘴。

通過沿噴射射束的方向擴(kuò)寬的噴嘴開口可以進(jìn)一步改進(jìn)霧化過程。

也可以在噴嘴開口中設(shè)置槽、薄片、導(dǎo)流板等，用于空氣傳導(dǎo)。

非圓柱形的噴嘴能以金屬部件通過切削制成?？梢蕴貏e簡(jiǎn)單地由塑料、特別是由能噴射注塑的塑料制成非圓柱形的噴嘴。同樣可以把這種噴嘴插入在塑料-鑲嵌部件中和固定在由金屬制成的噴頭中。

也可以通過圓柱形、圓錐形和其它非圓柱形的噴嘴開口的組合達(dá)到其它有利的效果。

附圖說明

在下文說明的附圖中示出了本發(fā)明的其它有利的細(xì)節(jié)和設(shè)計(jì)方案。

附圖示出：

圖1示出穿過噴頭的第一實(shí)施例的剖視圖；

圖2示出根據(jù)圖1的噴頭的部分區(qū)域的俯視圖；

圖3是圖2的變型；

圖4至8和11至14分別示出噴頭的部分區(qū)域的不同變型的俯視圖；

圖9和10分別示出噴頭的剖視圖，

和

圖15示出另一個(gè)噴頭的分解圖。

具體實(shí)施方式

在圖1和2中示出的、用于涂料噴槍的噴頭具有涂料噴嘴體1，該涂料噴嘴體具有基本上為圓柱形的涂料通道2，該涂料通道在中間通入涂料噴嘴3中?？招牡耐苛厢?插入涂料噴嘴3中。涂料噴嘴3被空氣環(huán)形噴嘴5圍繞，該空氣環(huán)形噴嘴可以通過通道6輸入空氣。借助于環(huán)203把氣帽7旋緊在槍體上，該環(huán)通常稱為空氣噴嘴環(huán)。然而氣帽7也可能通過其它方式固定在槍體上。在本實(shí)施例中，由塑料噴射注塑制成氣帽7。該氣帽具有環(huán)形的部段8，該部段配合地貼靠在槍體上?；旧掀教沟纳w板9連接至環(huán)形的部段8。在所謂的噴口區(qū)域中，蓋板9具有伸出該平坦的區(qū)域9的環(huán)形的隆起部10，在隆起部的中間露出開口11。當(dāng)安裝涂料噴嘴3時(shí)，開口11圍繞涂料噴嘴和進(jìn)而圍繞空氣環(huán)形噴嘴5延伸。在蓋板9中，在開口11的側(cè)面在多個(gè)位置處設(shè)置有貫通的控制噴嘴或控制開口12?？刂茋娮扉_口12定向?yàn)橄鄬?duì)于噴射射束方向100成約20度角。在兩個(gè)互相面對(duì)的位置處，氣帽7分別具有角狀物13或14，該角狀物沿噴射射束方向100向前延伸。在本實(shí)施例中，角狀物13，14設(shè)計(jì)為矩形橫截面的、上部封閉的物體。每個(gè)角狀物13，14具有兩個(gè)沿噴射射束方向100連續(xù)順次布置的角空氣噴嘴15，16或17，18，該角空氣噴嘴延伸穿過角狀物13，14的內(nèi)壁19。角空氣噴嘴15，16，17，18沿噴射射束方向100傾斜地定向。在這樣的情況下，每個(gè)角狀物13或14的兩個(gè)角空氣噴嘴15，16或17，18基本上彼此平行地以相對(duì)于噴射射束方向100約140度的角度101延伸。然而，角空氣噴嘴15，16也可能相互地或彼此相對(duì)地以一個(gè)角度定向。它們可以通過分別一個(gè)沿縱向方向延伸通過角狀物13或14的空氣通道20或21供給壓縮空氣。伴隨著高能量從空氣環(huán)形噴嘴5排出的環(huán)形空氣射束吸收來自涂料噴嘴3的涂料，其中形成沿噴射射束方向100流出的圓形射束。從角空氣噴嘴15，16或17，18排出的角空氣射束指向圓形射束，并傾斜地且相對(duì)于噴射射束方向100同向地流動(dòng)并且使圓形射束變形為期望的擴(kuò)射射束。

角空氣噴嘴15，16或17，18在流動(dòng)技術(shù)方面這樣優(yōu)化，即圓形射束經(jīng)歷均勻的射束成形，且在噴射射束不分裂的情況下得到期望的射束寬度。如圖2所示，角狀物14的兩個(gè)角空氣噴嘴17，18設(shè)計(jì)為橢圓形橫截面且大小相同。在本實(shí)施例中，橢圓形的細(xì)長(zhǎng)的倒圓部分位于上方或下方。然而，橢圓形也可能布置為橫交于角狀物14或13的縱向延伸部。這種橢圓形的組合同樣是可能的。可以通過氣帽7的注塑容易地實(shí)現(xiàn)角空氣噴嘴17，18的這種特殊造型。在此不必強(qiáng)制設(shè)置單獨(dú)的氣帽7；噴頭1也可能以其它方式設(shè)計(jì)(一體式)。在本發(fā)明的意義上重要的是，非圓柱形的噴嘴處于噴頭中。

在本實(shí)施例中，涂料針4是空心的且具有沿其縱軸的圓柱形的開口4a，通過該開口可以在噴射射束中產(chǎn)生真空或過壓。在一個(gè)特殊的變型中，通過空心針4把另一個(gè)漆組分注入噴射射束中。為此目的，針4的入口開口連接至相應(yīng)的、包含材料的裝置。在一個(gè)特殊的設(shè)計(jì)方案中，開口4a可以是非圓柱形的，例如橫截面為橢圓形的或?yàn)槠渌我夥菆A柱形的形狀。

開口4a可以連接至壓縮空氣或真空。

另一方面，涂料針4也可能不是空心的，而是設(shè)計(jì)為實(shí)心體。針4有利地始終這樣設(shè)計(jì)，即該針的外部形狀在密封位置處或涂料噴嘴3上的接觸面處符合于該噴嘴的內(nèi)部形狀，從而實(shí)現(xiàn)密封的配對(duì)。

在根據(jù)圖3的變型中，沿噴射射束方向100首先出現(xiàn)的角空氣噴嘴17的橫截面設(shè)計(jì)為橢圓形，而隨后出現(xiàn)的角空氣噴嘴18a的橫截面設(shè)計(jì)為正方形。矩形形狀同樣可行。角空氣噴嘴18a在此小于角空氣噴嘴17。在該實(shí)施例中，不存在控制開口。然而，在此也可以設(shè)置控制開口。同樣情況也適用于隨后描述的實(shí)施方案。

在圖4中示出用于噴頭的氣帽7，其中僅為每個(gè)角狀物設(shè)置有一個(gè)唯一的角空氣噴嘴17a。該角空氣噴嘴17a成形為液滴狀-橢圓形，其中在角狀物14的內(nèi)壁19的俯視圖中，橢圓形的較大的倒圓布置在角狀物14的上部區(qū)域中。

在圖5示出的變型中，同樣僅為每個(gè)角狀物設(shè)置有一個(gè)唯一的角空氣噴嘴17b。在此，這樣設(shè)計(jì)角空氣噴嘴17b的形狀，即在角狀物14的內(nèi)壁19的俯視圖中大致可看見數(shù)字8的輪廓。

在圖6中示出與圖5中相似的變型。根據(jù)圖5，在氣帽7中，角空氣噴嘴17b在此近似縱向地劃分為兩部分的角空氣噴嘴17c。角空氣噴嘴17c的兩個(gè)部分為大致半月形。在示出的實(shí)施方案中，倒圓向外指向。相反的布置同樣可行。同樣可能的是，半月形的倒圓向上或向下指向。

在根據(jù)圖6a的變型中，三個(gè)橫截面為矩形的角空氣噴嘴18b1，18b2，18b3設(shè)置在氣帽7的角狀物14中。

到目前為止所描述的角空氣噴嘴沿縱向方向在各處具有相同的內(nèi)部尺寸。然而，也可以使用沿縱向擴(kuò)寬或漸縮的角空氣噴嘴。

圖7示出一個(gè)變型，其中，在俯視圖中為橢圓形的角空氣噴嘴17d沿縱向方向經(jīng)過角狀物14的內(nèi)壁19向上或沿縱向方向擴(kuò)寬。角空氣噴嘴17d的流動(dòng)面22設(shè)計(jì)為光滑的。

角空氣噴嘴17d的或另一個(gè)角空氣噴嘴的流動(dòng)面22也可以設(shè)計(jì)為波紋狀、覆蓋有小塊、槽紋狀、螺旋狀或其它形狀。

在根據(jù)圖8的變型中，像在圖4中那樣在氣帽7上設(shè)置有相同的角空氣噴嘴17a。然而在此，角空氣噴嘴17a并不和氣帽7一起制成，而是作為貫通的開口由塑料體23中露出，該塑料體精確配合地插入、特別是夾緊在角狀物14的內(nèi)壁19中的貫通的開口中。在這種情況下，插入件在輪廓上設(shè)計(jì)為矩形的-像角狀物14的內(nèi)壁19中的開口那樣。用于角空氣噴嘴17a或另一個(gè)角空氣噴嘴的插入件和開口當(dāng)然也可以設(shè)計(jì)為不同的；對(duì)根據(jù)本發(fā)明的噴頭的功能來說，這些細(xì)節(jié)不重要。這樣形成的用于容納噴嘴的開口不僅可以在由塑料制成的氣帽中沒有問題地制成，而且原則上也可以在由金屬、例如像鋼(例如錳鋼)制成的氣帽中沒有問題地制成。

插入件23也可以粘合在角狀物14的內(nèi)壁19中的開口中。

在圖9中，在上半部分示出圖1的變型；相同的部件具有相同的參考標(biāo)號(hào)。在此，與圖1不同的是，角狀物13的兩個(gè)角空氣噴嘴15，16以相對(duì)于噴射射束方向100不同的角度延伸。對(duì)角空氣噴嘴15來說，角度102約為130度，而對(duì)角空氣噴嘴16來說，角度103約為120度。

在圖9中，在下半部分示出圖4的變型的部分區(qū)域的變型。此處可明確看出，角空氣噴嘴17a的流動(dòng)面22設(shè)計(jì)為沿角空氣噴嘴17a的高度延伸部或沿噴射射束方向100是平滑的。

圖10示出圖8和圖4的變型。此處可明確看出，角空氣噴嘴17a的流動(dòng)面22也可以設(shè)計(jì)為沿該角空氣噴嘴17a的高度延伸部橫向地具有槽紋，且可以具有用于角空氣的多個(gè)流動(dòng)導(dǎo)向的槽24。在另一個(gè)實(shí)施方案中，槽24可以設(shè)計(jì)為縱向槽。此外，在這里也設(shè)置有控制開口或控制噴嘴開口12，12a?？刂茋娮扉_口12，12a相對(duì)于噴射射束方向100成一角度定向。設(shè)置在氣帽7的蓋板9中的一些控制開口或控制噴嘴開口12a不像常見的那樣設(shè)計(jì)為圓柱形，而是具有沿噴射射束方向100呈圓錐形擴(kuò)寬的直徑。在俯視圖中，控制噴嘴開口12a設(shè)計(jì)為大致半月形，像圖11中示出的那樣。每個(gè)半月形12的內(nèi)部倒圓在此指向空氣環(huán)形噴嘴5或涂料噴嘴開口3。在每側(cè)可以設(shè)置一個(gè)、兩個(gè)或更多的任意橫截面形狀的控制噴嘴開口；本發(fā)明不局限于該數(shù)量的控制噴嘴開口。在本實(shí)施例中，設(shè)置有四個(gè)控制噴嘴開口12和12a，其成對(duì)地設(shè)置在氣帽7的蓋板9的區(qū)域中，其處于角狀物12，13旁邊。分別一個(gè)圓柱形的控制噴嘴開口12位于非圓柱形的控制噴嘴開口12a旁邊。然而，也可以僅設(shè)置非圓柱形的或僅設(shè)置圓柱形的控制噴嘴開口。

替代橫向槽24或縱向槽，也可以設(shè)置薄片、覆蓋的小塊等。

在根據(jù)圖12的變型中，僅設(shè)置有兩個(gè)控制開口12b來取代四個(gè)控制開口，該控制開口設(shè)計(jì)為比之前描述的實(shí)施方案中更不規(guī)則。即在俯視圖中或在輪廓中，其大致具有三葉形的三葉草的形狀。兩個(gè)控制開口12b設(shè)置在涂料噴嘴3和空氣環(huán)形噴嘴5旁邊的氣帽7的蓋板9上的角狀物13，14旁邊。

利用之前描述的角空氣噴嘴的橫截面形狀實(shí)現(xiàn)了用于角空氣的專門的、在流動(dòng)技術(shù)方面優(yōu)化的通道。當(dāng)然，其它橫截面形狀和橫截面形狀的組合也是可能的。

在圖13中示出氣帽7的變型，其中圍繞涂料噴嘴3延伸的空氣環(huán)形噴嘴并未像常見地那樣設(shè)計(jì)為圓柱形。此處在俯視圖中，空氣環(huán)形噴嘴5a形成為具有兩個(gè)尖端26，27的大致的六角形。尖端26，27在此與角狀物13，14背離。在另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，尖端26，27也可以朝向角狀物13，14。

圖14示出另一個(gè)、在俯視圖中嚴(yán)格形成為橢圓形的空氣環(huán)形噴嘴5b，并且與在噴頭1的氣帽7上同樣形成的涂料噴嘴3a組合起來。

在兩個(gè)最后描述的變型中，通過特殊的造型這樣預(yù)先形成圓形射束，即為了形成擴(kuò)射射束所需要的角空氣與通常的情況相比更少。

具有另一個(gè)氣帽或不具有氣帽的噴頭的其它設(shè)計(jì)方案也是可能的；在本發(fā)明的意義上重要的是噴頭中的非圓柱形的開口。

在圖15中示出的噴頭1a屬于高壓供給的專用噴槍，其理想地適用于加工大量高粘性的材料，因?yàn)槠淅幂o助的空氣霧化工作。噴頭1a具有所謂的空氣噴嘴200和所謂的前噴嘴201，該前噴嘴通過附加部件202接合在空氣噴嘴200中。這些部件通過所謂的空氣噴嘴環(huán)203可旋緊在未示出的噴槍的本體上。所有的引導(dǎo)空氣或材料的開口或噴嘴在這種噴槍中普遍設(shè)計(jì)為圓柱形。形式為扁平形射束的材料從中央噴嘴3b中排出且然后形成圓形射束。設(shè)計(jì)為，至少一個(gè)開口300a，300b或引導(dǎo)空氣或材料的噴嘴、特別是角空氣噴嘴300a設(shè)計(jì)為非圓柱形。由此也可以實(shí)現(xiàn)特殊效果。

所述的噴嘴變型的任意組合當(dāng)然是可能的并且可以得出特別有利的噴射效果。

可根據(jù)期望的工作效果設(shè)想圓柱形和非圓柱形的噴嘴的所有組合，且這些組合落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。

當(dāng)然，本發(fā)明不局限于之前描述的噴頭。它們也可以有利地用在其它噴頭中。

建議的非圓柱形的噴嘴當(dāng)然可以特別簡(jiǎn)單地在噴頭中或噴頭的部件中制造，該噴頭由塑料制成，特別是噴射注塑制成。對(duì)完全或部分由金屬(通常是不銹鋼)制成的噴頭來說，可以借助于熔蠟鑄造或通過插入件實(shí)現(xiàn)非圓柱形的噴嘴。

在其它的實(shí)施方案中，空氣噴嘴/空氣環(huán)形噴嘴也可以直接插接地，夾緊地，旋緊地或以其它方式安裝或固定在涂料噴嘴上。空氣噴嘴和涂料噴嘴也可以設(shè)計(jì)為一體。

整個(gè)噴嘴裝置可以利用或不利用額外的支承裝置直接地與槍體連接。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，噴嘴裝置直接地與壓縮空氣網(wǎng)或材料供給裝置連接。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，噴嘴裝置也可以表現(xiàn)為空氣-或材料供給裝置的一部分。

噴嘴裝置的外部形狀也可以沿周向方向具有任意的幾何形狀；在一個(gè)特殊的實(shí)施方案中，整個(gè)噴射裝置可以額外地具有任意的幾何形狀。

用于射束成形的開口以及角空氣噴嘴或-排出開口不必一定設(shè)置在向外突出的角狀物中，而是可以例如布置在板9中、側(cè)向的隆起部中、管中或圍繞板的環(huán)中。

在角狀物中以及用于射束成形的開口的數(shù)量原則上是任意的；多個(gè)開口也可以通過區(qū)段集中的方式布置在例如彼此面對(duì)的區(qū)域(90度，45度，30度…)中。在此，可以通過各個(gè)單獨(dú)的開口、多個(gè)或許多開口來實(shí)現(xiàn)特殊的射束形狀。

通過所述的和其它設(shè)想的在流動(dòng)技術(shù)方面優(yōu)化的噴嘴開口可以更加優(yōu)化地充分利用壓縮空氣的能量，更好地形成射束并改進(jìn)霧化。由此可以除了更細(xì)小的液滴外還改進(jìn)射束中的小液滴分布并產(chǎn)生更均勻的小液滴分布中心。通過降低排出速度和減少壓縮空氣需求同樣還可以實(shí)現(xiàn)減小對(duì)其它參數(shù)-例如像入口壓力、材料粘度和制造公差-的射束依賴性以及實(shí)現(xiàn)噪聲降低。