Индикатор генератора переменного тока для электростатического распылительного пистолета - RU2641823C2

Чертежи

Описание

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится в целом к устройствам для нанесения покрытий, предназначенным для распыления жидкостей, таких как краска, герметики, покровные материалы, эмали, адгезивы, порошки и подобные материалы. Более конкретно, изобретение относится к электростатическим распылительным пистолетам.

В электростатических распылительных системах в области между распылительным пистолетом и мишенью или покрываемым изделием образуется электростатическое поле. Распыляемые частицы движутся через это поле, и при прохождении через поле соответствующие частицы получают электрические заряды. Таким образом, заряженные частицы притягиваются к покрываемому изделию. В ходе такого процесса на само покрываемое изделие можно направить большее процентное содержание распыляемых частиц, тем самым значительно повышая эффективность распыления по сравнению с традиционными способами. Электростатические распылительные пистолеты особенно удобны при нанесении непроводящих жидкостей и порошков, хотя также их можно использовать при распылении проводящих жидкостей.

В стандартной электростатической распылительной системе коронирующий электрод расположен рядом с распылительным соплом распылительного пистолета, окрашиваемое изделие удерживается на нулевом потенциале, и между коронирующим электродом и изделием создается электростатическое поле. Расстояние между электродом и землей может составлять порядка приблизительно 0,5 метров или менее; поэтому напряжение, подаваемое на электрод распылительного пистолета, обязательно должно быть достаточно высоким для создания электростатического поля достаточной интенсивности с целью образования большого количества взаимодействий ионов и частиц для того, чтобы создать достаточную силу притяжения между частицами краски и мишенью. Как правило, для достижения соответствующего уровня эффективности операции распыления на электрод распылительного пистолета подают электростатическое напряжение порядка 20000-100000 вольт (20-100 кВ). Обычно из электрода распылительного пистолета выходит ток ионизации порядка 50 микроампер.

Электростатические распылительные пистолеты могут быть ручными распылительными пистолетами или автоматическими распылительными пистолетами, управляемыми посредством дистанционных управляющих соединений. Мелкодисперсное распыление распыляемой жидкости может быть достигнуто за счет разных основных сил мелкодисперсного распыления, например, воздухом под давлением, гидравлическими усилиями или центробежными силами. Мощность электростатического напряжения можно получить различными способами. Во многих системах внешний источник питания соединен с электростатическим распылительным пистолетом. Однако в других конструкциях мощность может быть получена с помощью генератора переменного тока, расположенного в электростатическом распылительном пистолете. Например, в патентах США № 4554622, 4462061, 4290091, 4377838, 4491276 и 7226004 описаны электростатические распылительные пистолеты с пневматической турбиной, которая приводит в действие генератор переменного тока, который, в свою очередь, подает питание на умножитель напряжения для создания зарядного напряжения.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному примеру электростатический распылительный пистолет содержит распылительный наконечник в сборе и генератор переменного тока. Генератор переменного тока содержит статор с внутренним диаметром и наружным диаметром и ротор, расположенный внутри внутреннего диаметра статора и выполненный с возможностью вращения внутри статора для выработки переменного электрического тока генератором переменного тока. Электростатический распылительный пистолет дополнительно содержит электрод, соединенный для получения электрической энергии от генератора переменного тока. Электрод расположен рядом с распылительным наконечником в сборе. Электростатический распылительный пистолет дополнительно содержит по меньшей мере один контроллер, соединенный с генератором переменного тока, причем по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью выдачи представления о частоте вращения ротора.

Согласно другому примеру электростатический распылительный пистолет содержит корпус и пневматический генератор переменного тока, расположенный внутри корпуса. Генератор переменного тока содержит статор с внутренним диаметром и наружным диаметром и ротор, расположенный внутри внутреннего диаметра статора и выполненный с возможностью вращения внутри статора для выработки переменного электрического тока генератором переменного тока. Электростатический распылительный пистолет дополнительно содержит распылительный наконечник в сборе и электрод, соединенный для получения электрической энергии от генератора переменного тока. Электрод расположен рядом с распылительным наконечником в сборе. Электростатический распылительный пистолет дополнительно содержит индикатор, выполненный с возможностью выдачи представления о частоте вращения ротора.

Согласно другому примеру электростатический распылительный пистолет содержит распылительный наконечник в сборе и генератор переменного тока. Генератор переменного тока содержит статор с внутренним диаметром и наружным диаметром и ротор, расположенный внутри внутреннего диаметра статора и выполненный с возможностью вращения внутри статора для выработки переменного электрического тока генератором переменного тока. Электростатический распылительный пистолет дополнительно содержит электрод, соединенный для получения электрической энергии от генератора переменного тока. Электрод расположен рядом с распылительным наконечником в сборе. Электростатический распылительный пистолет дополнительно содержит индикатор, выполненный с возможностью выдачи указания, что рабочее состояние генератора переменного тока соответствует близкому к оптимальному рабочему состоянию для электростатического распыления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фиг. 1 показан схематический вид электростатической распылительной системы, на котором показан электростатический распылительный пистолет, соединенный с источником жидкости и обеспечивающий выпуск на мишень.

На фиг. 2 показан вид в перспективе электростатического распылительного пистолета согласно фиг. 1, на котором показан ствол пистолета, соединенный с телом рукоятки и распылительным наконечником в сборе.

На фиг. 3 показан поэлементный вид электростатического распылительного пистолета согласно фиг. 2, на котором показан генератор переменного тока и источник питания, устанавливаемый внутри тела пистолета.

На фиг. 4 показан вертикальный вид сзади варианта осуществления электростатического распылительного пистолета согласно фиг. 3, на котором показан индикатор генератора переменного тока и экран дисплея.

На фиг. 5 показан схематический вид варианта осуществления электростатического распылительного пистолета согласно фиг. 3, на котором показаны компоненты генератора переменного тока и индикатора генератора переменного тока.

На фиг. 6 показан схематический вид другого варианта осуществления электростатического распылительного пистолета согласно фиг. 3, на котором показаны компоненты генератора переменного тока и индикатора генератора переменного тока.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В соответствии с технологиями, раскрытыми в настоящем документе, электростатический распылительный пистолет содержит генератор переменного тока, который вырабатывает электрическую энергию, которая подается на электрод для создания тока ионизации для электростатического распыления. Индикатор, который виден снаружи электростатического распылительного пистолета, выполнен с возможностью выдачи указания о рабочем состоянии генератора переменного тока, которое соответствует состоянию с недостаточной электрической энергией для эффективного электростатического распыления, достаточной электрической энергией для эффективного электростатического распыления и слишком высокой частотой вращения ротора генератора переменного тока, которая может привести к нежелательному износу компонентов генератора переменного тока. Например, электростатический распылительный пистолет может вызывать излучение световым индикатором желтого цвета, когда частота генератора переменного тока меньше оптимального частотного диапазона, зеленого цвета, когда частота генератора переменного тока попадает в оптимальный частотный диапазон, и красного цвета, когда частота генератора переменного тока превышает оптимальный частотный диапазон. Таким образом, технологии, описанные в настоящем документе, могут позволить оператору регулировать частоту генератора переменного тока (например, посредством источника воздуха под давлением, который подает питание на генератор переменного тока) для обеспечения эффективного электростатического распыления, при этом уменьшая ненужный износ компонентов электростатического распылительного пистолета. На фиг. 1-3 настоящего раскрытия описан электростатический распылительный пистолет, в котором может быть использован индикатор генератора переменного тока. На фиг. 4-6 описаны различные аспекты, варианты осуществления и благоприятные эффекты индикатора генератора переменного тока.

На фиг. 1 показан схематический вид электростатической распылительной системы 10, на котором показан электростатический распылительный пистолет 12, соединенный с источником 14 жидкости и обеспечивающий выпуск на мишень 16. Насос 18 соединен с источником 14 жидкости и нагнетает жидкость под давлением в распылительный пистолет 12 по шлангу 20. Распылительный пистолет 12 также подключен к источнику воздуха под давлением (не показан) посредством шланга 22. Мишень 16 заземлена, например, посредством подвешивания на стойке 24. Электростатическая распылительная система 10 описана со ссылкой на распылительную систему для жидкости, но в настоящем изобретении можно использовать другие материалы покрытия, такие как порошки и т. п. Хотя фиг. 1-3 описаны с использованием пневматической системы, настоящее изобретение также можно использовать вместе с аэрозольной системой.

Оператор 26 располагает распылительный пистолет 12 в непосредственной близости от мишени 16, приблизительно 0,5 метров или менее. После приведения в действие спускового крючка на распылительном пистолете 12 воздух под давлением подается в турбину внутри распылительного пистолета 12, которая приводит в действие генератор переменного тока для выработки электрической энергии. Электрическая энергия подается на электрод возле распылительного наконечника распылительного пистолета 12. Таким образом, между электродом и мишенью 16 образуется электрическое поле EF. Электростатическая распылительная система 10 заземлена в разных точках. Например, заземляющий провод 28 и/или проводящий пневматический шланг 22 может обеспечивать заземление распылительного пистолета 12. Для обеспечения заземления в электростатической распылительной системе 10 можно использовать другие заземляющие провода и проводящие материалы. Одновременно приведение в действие спускового крючка обеспечивает подачу жидкости под давлением из насоса 18 через распылительный наконечник, за счет чего мелкодисперсные частицы жидкости заряжаются в электрическом поле EF. Следовательно, заряженные частицы притягиваются к мишени 16, которая заземлена. Мишень 16 подвешена на стойке 24, и электрически заряженные частицы жидкости окружают мишень 16, тем самым существенно снижая избыточное распыление.

На фиг. 2 показан вид в перспективе электростатического распылительного пистолета 12 согласно фиг. 1, на котором показан ствол 30 пистолета, соединенный с телом 32 рукоятки и распылительным наконечником в сборе 34. Рукоятка 36 тела 32 рукоятки соединена с впускным патрубком 38 для воздуха, выпускным патрубком 40 для воздуха и впускным патрубком 42 для жидкости. Корпус 44 тела 32 рукоятки соединен со стволом 30 пистолета. Воздушный регулировочный клапан 46 соединен с двухпозиционным клапаном (см. иглу 66 для впуска воздуха на фиг. 3) внутри корпуса 44 и осуществляет регулирование потока сжатого воздуха из впускного патрубка 38 для воздуха к компонентам распылительного пистолета 12. Регуляторы 47A и 47B подачи воздуха осуществляют регулирование потока воздуха от указанного двухпозиционного клапана к распылительному наконечнику в сборе 34. Спусковой крючок 48 соединен с гидравлическим клапаном (см. иглу 74 для впуска жидкости на фиг. 3) внутри ствола 30 пистолета и предназначен для регулирования потока жидкости под давлением от впускного патрубка 42 для жидкости через распылительный наконечник в сборе 34 по гидравлической трубке 50. Воздушный регулировочный клапан 46 осуществляет регулирование потока воздуха к генератору переменного тока. Затем воздух выходит из распылительного пистолета 12 через выпускной патрубок 40.

Приведение спускового крючка 48 в действие одновременно обеспечивает подачу сжатого воздуха и жидкости под давлением в распылительный наконечник в сборе 34. Некоторая часть сжатого воздуха используется для воздействия на поток жидкости от распылительного наконечника в сборе 34, и поэтому она выходит из распылительного пистолета 12 через отверстия 52A и 52B или другие аналогичные отверстия. В аэрозольных системах некоторую часть сжатого воздуха также используют для непосредственного мелкодисперсного распыления жидкости на выходе из распылительного сопла. Как в аэрозольной, так и в пневматической системах некоторую часть сжатого воздуха также используют для вращения генератора переменного тока, который подает питание на электрод 54, а затем она выходит из распылительного пистолета 12 через выпускной патрубок 40. Генератор переменного тока и связанный источник питания для электрода 54 показаны на фиг. 3.

На фиг. 3 показан поэлементный вид электростатического распылительного пистолета 12 согласно фиг. 2, на котором показан генератор 56 переменного тока и источник 58 питания, выполненный с возможностью размещения внутри тела 32 рукоятки и ствола 30 пистолета. Генератор 56 переменного тока соединен с источником 58 питания посредством ленточного кабеля 60. Генератор 56 переменного тока подключают к источнику 58 питания, а после сборки генератор 56 переменного тока вставляют в корпус 44, и источник 58 питания вставляют в ствол 30 пистолета. Электрический ток, созданный генератором 56 переменного тока, передается на источник 58 питания. В пневматических системах электрический контур, содержащий пружину 62 и проводящее кольцо 64, передает электрический заряд от источника 58 питания на электрод 54 внутри распылительного наконечника в сборе 34. В аэрозольных системах могут содержаться другие электрические контуры, соединяющие генератор переменного тока с электродом.

Игла 66 для впуска воздуха и уплотнение 68 содержат двухпозиционный клапан для регулирования прохождения сжатого воздуха через распылительный пистолет 12. Воздушный регулировочный клапан 46 содержит иглу 66 для впуска воздуха, которая проходит через корпус 44 к спусковому крючку 48, который может быть приведен в действие для перемещения уплотнения 68 и регулирования потока сжатого воздуха от впускного патрубка 38 для воздуха по каналам внутри тела 32 рукоятки. Пружина 70 перемещает уплотнение 68 и спусковой крючок 48 в закрытое положение, в то время как ручка 72 может быть отрегулирована для управления клапаном 46. Когда уплотнение 68 открыто, воздух из впускного патрубка 38 протекает через каналы внутри тела 32 рукоятки к генератору 56 переменного тока или распылительному наконечнику в сборе 34.

Игла 74 для впуска жидкости содержит часть гидравлического клапана для регулирования прохождения жидкости под давлением через распылительный пистолет 12. Приведение спускового крючка 48 в действие также приводит к непосредственному перемещению иглы 74 для впуска жидкости, которая соединена со спусковым крючком 48 через колпачок 76. Пружина 78 расположена между колпачком 76 и спусковым крючком 48 для смещения иглы 74 в закрытое положение. Игла 74 проходит через ствол 30 пистолета в распылительный наконечник в сборе 34.

Распылительный наконечник в сборе 34 содержит корпус 80 с гнездом, прокладку 81, наконечник 82, воздушную головку 84 и фиксирующее кольцо 86. В пневматических системах игла 74 для впуска жидкости входит в зацепление с корпусом 80 с гнездом для регулирования потока жидкости под давлением от гидравлической трубки 50 в распылительный наконечник в сборе 34. Прокладка 81 уплотняет пространство между корпусом 80 с гнездом и наконечником 82. Наконечник 82 содержит распылительное сопло 87, через которое из корпуса 80 с гнездом выходит жидкость под давлением. Электрод 54 проходит от воздушной головки 84. В пневматических системах жидкость под высоким давлением подается через распылительное сопло 87, от которого смещается электрод 54. Мелкодисперсное распыление обеспечивается за счет пропускания жидкости под высоким давлением через небольшое сопло. В аэрозольных системах электрод проходит от распылительного сопла, так что электрод и распылительное сопло являются концентричными. Жидкость под низким давлением проходит через большое распылительное сопло и мелкодисперсно распыляется, сталкиваясь с потоком воздуха, выходящим из воздушной головки 34. В любой из систем воздушная головка 84 содержит отверстия, например отверстия 52A и 52B (фиг. 2), в которые поступает воздух под давлением для мелкодисперсного распыления и формирования потока жидкости из наконечника 82 на основании настроек регуляторов 47A и 47B. В других вариантах осуществления пистолет 12 может работать без отверстий 52A и 52B или может работать только с одним из отверстий 52A и 52B.

Работа генератора 56 переменного тока под действием воздуха под давлением обеспечивает подачу электрической энергии на источник 58 питания, который, в свою очередь, подает напряжение на электрод 54. Электрод 54 создает электрическое поле EF (фиг. 1), которое образует заряд для мелкодисперсного распыления жидкости, выходящей из наконечника 82. Эффект короны, созданный электрическим полем EF, обеспечивает перенос заряженных частиц жидкости к мишени, которая должна быть покрыта жидкостью. Фиксирующее кольцо 86 удерживает воздушную головку 84 и наконечник 82, собранные со стволом 30 пистолета, тогда как корпус 80 с гнездом навинчен на ствол 30 пистолета.

На фиг. 4 показан вертикальный вид сзади варианта осуществления электростатического распылительного пистолета 12 согласно фиг. 3, на котором показан индикатор 99 генератора переменного тока. Как показано, распылительный пистолет 12 содержит воздушный регулировочный клапан 46, регуляторы 47A-47B подачи воздуха и корпус 44, как описано выше со ссылкой на фиг. 1-3. Индикатор 99 генератора переменного тока в этом примере содержит оптический индикатор 100 и экран 102 дисплея, которые расположены на корпусе 44 и видны снаружи распылительного пистолета 12. В целом, индикатор 99 генератора переменного тока может содержать любой индикатор, способный указывать на рабочее состояние генератора 56 переменного тока, например оптимальное и/или близкое к оптимальному рабочее состояние для электростатического распыления, как будет описано ниже. Например, оптический индикатор 100 может содержать светодиод (LED), лампу накаливания или другой тип выходного оптического элемента, который может отображать один или несколько разных цветов, интенсивностей, характеров мигания и/или скоростей, которые могут указывать на рабочее состояние генератора 56 переменного тока (фиг. 3).

Экран 102 дисплея может быть выполнен с возможностью отображения информации о конфигурации и/или рабочем состоянии, связанной с распылительным пистолетом 12. Примеры экрана 102 дисплея могут включать жидкокристаллический дисплей (LCD), LED дисплей, дисплей на органических светодиодах (OLED), сегментный дисплей, дисплей с пиксельной решеткой или другой тип электронного устройства отображения. Экран 102 дисплея может отображать такую информацию, как частота переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, частота вращения ротора генератора 56 переменного тока, или другую информацию, связанную с работой и/или техническим обслуживанием распылительного пистолета 12. В некоторых примерах распылительный пистолет 12 может и не содержать оптический индикатор 100, но может выводить указания о рабочем состоянии генератора 56 переменного тока на дисплей 102. В целом, хоть в примере согласно фиг. 4 показан как оптический индикатор 100, так и экран 102 дисплея, в других примерах индикатор 99 генератора переменного тока может содержать одно или несколько из оптического индикатора 100 и экрана 102 дисплея. Например, в некоторых примерах индикатор 99 генератора переменного тока может содержать оптический индикатор 100, но не экран 102 дисплея. В других примерах, например в примере согласно фиг. 4, индикатор 99 генератора переменного тока может содержать как оптический индикатор 100, так и экран 102 дисплея.

На фиг. 5 показан схематический вид варианта осуществления электростатического распылительного пистолета 12 согласно фиг. 3, на котором показаны компоненты генератора 56 переменного тока и индикатора 99 генератора переменного тока. Как показано, распылительный пистолет 12 содержит генератор 56 переменного тока, источник 58 питания, ленточный кабель 60, индикатор 99 генератора переменного тока, контроллер 104A и контроллер 104B. Индикатор 99 генератора переменного тока содержит оптический индикатор 100, который в этом варианте осуществления содержит световой индикатор 106 и выходной оптический элемент 108. Генератор 56 переменного тока содержит рабочее колесо 110, вал 112, ротор 114 и статор 116.

Рабочее колесо 110, вал 112, ротор 114 и статор 116 могут быть расположены внутри корпуса генератора переменного тока (не показан). Ротор 114 установлен на вал 112 и расположен в пределах внутреннего радиуса статора 116. Вал 112 может свободно вращаться, так что ротор 114, установленный на вал 112, может вращаться внутри статора 116. Во время работы сжатый воздух направляется в корпус генератора переменного тока для вращения рабочего колеса 110 и, следовательно, вала 112 и ротора 114. Когда ротор 114 вращается внутри статора 116, создается переменный электрический ток, который подается на источник 58 питания по ленточному кабелю 60. Частота переменного тока связана с частотой вращения ротора 114 внутри статора 116. При увеличении частоты вращения ротора 114 частота полученного переменного тока увеличивается. Аналогично, при уменьшении частоты вращения ротора 114 частота полученного переменного тока уменьшается. Соответственно, частота переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, может свидетельствовать о частоте вращения ротора 114 внутри статора 116. Дополнительно, напряжение, созданное на электроде 54 (фиг. 3), связано с частотой переменного тока, подаваемого генератором 56 переменного тока на источник 58 питания. При низкой частоте вращения ротора 114 распылительный пистолет 12 не будет работать на полной мощности, а увеличение частоты вращения ротора будет соответственно увеличивать напряжение на электроде 34, вплоть до максимального напряжения при полной мощности. Увеличение частоты вращения ротора выше этой точки не будет обеспечивать дополнительную мощность. Максимальная эффективность достигается за счет доведения ротора 114 до полной мощности (но не выше), таким образом создавая на электроде 54 максимальное напряжение для ионизации частиц во время электростатического распыления. Согласно некоторым примерам источник 58 питания может содержать преобразователь переменного тока в постоянный ток, предназначенный для преобразования переменного тока, полученного от генератора 56 переменного тока, в постоянный ток, который подается на электрод 54 для создания напряжения для электростатического распыления (например, напряжение 20-100 кВт). Согласно некоторым примерам источник 58 питания может содержать цепь усиления для увеличения напряжения, подаваемого на электрод 54.

Контроллер 104A соединен с генератором 56 переменного тока через источник 58 питания и/или ленточный кабель 60. То есть, хотя в примере согласно фиг. 5 контроллер 104A соединен с генератором 56 переменного тока через источник 58 питания, согласно другим примерам контроллер 104A может быть подключен непосредственно к генератору 56 переменного тока, например, посредством ленточного кабеля 60. Согласно некоторым примерам контроллер 104A может быть частью источника 58 питания. Например, согласно некоторым примерам контроллер 104A может быть выполнен с возможностью управления одной или несколькими операциям источника 58 питания, такой как модулирование одного или нескольких активных переключателей источника 58 питания.

Каждый из дисплея 102 и светового индикатора 106 подключен к контроллеру 104B (например, посредством электрического подключения). Контроллер 104B соединен (например, электрически соединен, соединен с возможностью передачи данных посредством одного или нескольких сетевых соединений и т. п.) с контроллером 104A посредством соединения 105. Контроллеры 104A-104B (вместе называемые в настоящем документе “контроллеры 104”) могут быть выполнены с возможностью управления работой индикатора 99 генератора переменного тока для выдачи представления о частоте вращения ротора 114 (и, следовательно, частоте переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока) для указания о том, что рабочее состояние генератора 56 переменного тока соответствует оптимальному и/или близкому к оптимальному состоянию для электростатического распыления.

Контроллеры 104 могут быть выполнены с возможностью осуществления выполнения функций и/или команд процесса внутри распылительного пистолета 12. Например, контроллеры 104 могут быть выполнены с возможностью обработки команд, хранящихся в одном или нескольких запоминающих устройствах распылительного пистолета 12 (не показаны) для выдачи представления о частоте вращения ротора 114. Примеры контроллеров 104 могут включать любое одно или несколько из процессора, микропроцессора, цифрового процессора сигналов (DSP), интегральной схемы специального назначения (ASIC), программируемой пользователем логической матрицы (FPGA) или другой эквивалентной дискретной или интегрированной логической схемы. Примеры запоминающих устройств могут включать энергозависимую и/или энергонезависимую память. Например, такие запоминающие устройства могут включать любое одно или несколько из оперативной памяти (RAM), динамической оперативной памяти (DRAM), статической оперативной памяти (SRAM) и других форм энергозависимой памяти. Аналогично, запоминающие устройства могут включать энергонезависимые запоминающие элементы, такие как жесткие магнитные диски, оптические диски, флоппи диски, флэш память или формы электрически программируемой памяти (EPROM) или электрически стираемой и программируемой (EEPROM) памяти. Согласно некоторым примерам, как в примере согласно фиг. 6, описанном ниже, распылительный пистолет 12 может содержать один контроллер 104. То есть функциональность, свойственная контроллерам 104 и распределенная среди контроллеров 104, согласно некоторым примерам, может быть осуществлена одним контроллером 104. Аналогично, хотя в примере согласно фиг. 5, показаны два контроллера 104, согласно другим примерам распылительный пистолет 12 может содержать более двух контроллеров 104. В таких примерах функциональность, свойственная контроллерам 104, может быть распределена среди множества контроллеров 104.

Как показано, индикатор 99 генератора переменного тока может содержать световой индикатор 106. В примере согласно фиг. 5 световой индикатор 106 соединен (например, электрически соединен) с контроллером 104B. Световой индикатор 106 в этом примере расположен на корпусе 44 и виден снаружи корпуса 44. Световой индикатор 106 может представлять собой LED, лампу накаливания или другой тип оптического индикатора, выполненного с возможностью излучения одного или нескольких меняющихся цветов, интенсивностей, характеров мигания и/или скоростей, которые могут указывать на рабочее состояние генератора 56 переменного тока.

В соответствии с технологиями, раскрытыми в настоящем документе, контроллеры 104 могут быть выполнены с возможностью выдачи посредством индикатора 99 генератора переменного тока указания о рабочем состоянии генератора 56 переменного тока. Например, контроллеры 104 могут выдавать посредством индикатора 99 генератора переменного тока указание о том, что рабочее состояние генератора 56 переменного тока соответствует близкому к оптимальному рабочему состоянию для электростатического распыления. Аналогично, контроллеры 104 могут выдавать указание о том, что рабочее состояние генератора 56 переменного тока соответствует оптимальному и/или диапазону оптимальных рабочих состояний для электростатического распыления.

Так например, близкое к оптимальному рабочее состояние может соответствовать частоте переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, которая входит в диапазон частот, соответствующий недостаточной электрической энергии для эффективного электростатического распыления (например, недостаточной для создания напряжения на электроде 54, величина которого позволит обеспечить эффективное электростатическое распыление). Согласно другому примеру близкое к оптимальному рабочее состояние может соответствовать частоте переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, которая входит в диапазон частот, соответствующий слишком высокой частоте вращения ротора 114, которая может приводить к ненужному износу компонентов генератора 56 переменного тока. Оптимальное рабочее состояние может соответствовать частоте переменного тока, которая находится в диапазоне частот, соответствующем достаточной электрической энергии для эффективного электростатического распыления (например, достаточной для создания напряжения на электроде 54, величина которого позволит обеспечить эффективное электростатическое распыление). Согласно некоторым примерам диапазоны частот могут быть взаимоисключающими, так что максимальная частота диапазона частот, соответствующего недостаточной электрической энергии, меньше минимальной частоты диапазона частот, соответствующего достаточной электрической энергии, а максимальная частота диапазона частот, соответствующего достаточной электрической энергии, меньше минимальной частоты диапазона частот, соответствующего слишком высокой частоте вращения ротора 114.

Во время эксплуатации контроллеры 104 могут определять частоту переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, например, за счет определения частоты точек перехода через ноль амплитуды переменного тока. Поскольку, как было описано выше, частота переменного тока связана с частотой вращения ротора 114, частота переменного тока может рассматриваться как представление о частоте вращения ротора 114. В качестве одного примера контроллер 104A может принимать указание о частоте вращения ротора 114 (например, посредством информации о частоте переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока), и может определять, соответствует ли частота вращения ротора 114 (и/или частота переменного тока) близкому к оптимальному и/или оптимальному состоянию электростатического распыления. Согласно такому примеру контроллер 104A может выдавать на контроллер 104B указание об определенном рабочем состоянии посредством соединения 105, которое, в свою очередь, может обеспечивать выдачу индикатором 99 генератора переменного тока (т. е. световым индикатором 106 и/или дисплеем 102) указания о рабочем состоянии. Согласно другому примеру контроллер 104A может получать указание о частоте вращения ротора 114 и может выдавать на контроллер 104B информацию о частоте вращения (и/или информацию о частоте переменного тока) посредством соединения 105. Согласно такому примеру контроллер 104B может определять, соответствует ли частота вращения ротора 114 (и/или информация о частоте) близкому к оптимальному и/или оптимальному состоянию для электростатического распыления, и может обеспечивать выдачу индикатором 99 генератора переменного тока представления о рабочем состоянии.

Контроллеры 104 могут выдавать указание о том, что рабочее состояние генератора 56 переменного тока соответствует близкому к оптимальному рабочему состоянию, например, посредством выдачи первого указания о том, что частота переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, входит в первый диапазон частот, соответствующий недостаточной электрической энергии для эффективного электростатического распыления. Согласно одному примеру первый диапазон частот может включать частоты, которые составляют менее 400 Гц. Контроллеры 104 могут выдавать второе указание, отличное от первого указания, о том, что рабочее состояние генератора 56 переменного тока соответствует диапазону оптимальных рабочих состояний для электростатического распыления. Например, контроллеры 104 могут выдавать второе указание в ответ на определение того, что частота переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, входит во второй диапазон частот, соответствующий достаточной электрической энергии для эффективного электростатического распыления, например диапазон частот от 400 Гц до 750 Гц. Согласно некоторым примерам контроллеры 104 могут выдавать третье указание, отличное как от первого, так и от второго указаний, указывающее о том, что рабочее состояние генератора 56 переменного тока соответствует близкому к оптимальному рабочему состоянию, например, посредством выдачи третьего указания в ответ на определение того, что частота переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, входит в третий диапазон частот, соответствующий слишком высокой частоте вращения ротора 114. В качестве примера третий диапазон частот может включать частоты, превышающие 750 Гц.

Контроллеры 104 могут выдавать одно или несколько из первого указания (например, связанного с диапазоном частот, соответствующим недостаточной электрической энергии), второго указания (например, связанного с диапазоном частот, соответствующим достаточной электрической энергии) и третьего указания (например, связанного с диапазоном частот, соответствующим слишком высокой частоте вращения ротора 114) посредством индикатора 99 генератора переменного тока. Например, контроллеры 104 могут обеспечивать излучение световым индикатором 106 (например, LED) цвета, указывающего на частоту вращения ротора 114 (например, на основании частоты переменного тока). Например, контроллеры 104 могут обеспечивать излучение световым индикатором 106 первого цвета (например, желтого) в ответ на определение того, что частота переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, входит в первый диапазон частот (например, ниже 400 Гц), второго цвета (например, зеленого) в ответ на определение того, что частота переменного тока входит во второй диапазон частот (например, диапазон от 400 Гц до 750 Гц), и третьего цвета (например, красного) в ответ на определение того, что частота переменного тока входит в третий диапазон частот (например, больше 750 Гц).

Согласно другим примерам контроллеры 104 могут выдавать представление о частоте вращения ротора 114 посредством индикатора 99 генератора переменного тока за счет мигания светового индикатора 106 на различных скоростях с переменным характером, или излучения одного или нескольких цветов с переменной интенсивностью. Например, контроллеры 104 могут обеспечивать мигание светового индикатора 106 на первой скорости и/или с первым характером в ответ на определение того, что частота переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока, входит в первый диапазон частот, на второй скорости и/или со вторым характером в ответ на определение того, что частота переменного тока входит во второй диапазон частот, и на третьей скорости и/или с третьим характером в ответ на определение того, что частота переменного тока входит в третий диапазон частот. Согласно другим примерам контроллеры 104 могут выдавать представление о частоте вращения ротора 114 посредством экрана 102 дисплея индикатора 99 генератора переменного тока. В целом, контроллеры 104 могут выдавать представление о частоте вращения ротора 114 (и, следовательно, указание о рабочем состоянии генератора 56 переменного тока) посредством индикатора 99 генератора переменного тока любым способом, который позволяет выделить различные рабочие состояния из выдаваемой информации.

Соответственно, контроллеры 104 могут быть выполнены с возможностью выдачи представления о частоте вращения ротора 114 (и, следовательно, о частоте переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока), которое может указывать на то, что рабочее состояние генератора 56 переменного тока является оптимальным и/или близким к оптимальному. Таким образом, технологии, раскрытые в настоящем документе, позволяют оператору распылительного пистолета 12 регулировать частоту генератора переменного тока (посредством, например, подачи воздуха под давлением, который приводит генератор 56 переменного тока в действие), позволяя оператору достигать рабочего состояния, соответствующего эффективному электростатическому распылению, при этом способствуя уменьшению износа компонентов генератора 56 переменного тока, например, подшипников вала 112, который может возникать в результате слишком высокой частоты вращения ротора 114.

На фиг. 6 показан схематический вид другого варианта осуществления электростатического распылительного пистолета 12 согласно фиг. 3, на котором показаны компоненты генератора 56 переменного тока и индикатора 99 генератора переменного тока. Как показано, распылительный пистолет 12 содержит генератор 56 переменного тока, источник 58 питания, ленточный кабель 60, индикатор 99 генератора переменного тока, контроллер 104 и оптическое соединение 107. Индикатор 99 генератора переменного тока содержит оптический индикатор 100, который в этом варианте осуществления содержит световой индикатор 106 и выходной оптический элемент 108. Световой индикатор 106 в этом примере расположен внутри корпуса 44 (фиг. 3) и соединен (например, посредством электрического соединения) с контроллером 104. Выходной оптический элемент 108 расположен на корпусе 44 и виден снаружи распылительного пистолета 12. Выходной оптический элемент 108 может представлять собой прорезь, окно или другой выходной оптический элемент, способный излучать свет, полученный от светового индикатора 106 посредством оптического соединения 107 (например, оптического кабеля).

Контроллер 104 может получать указание о частоте вращения ротора 114 (например, посредством информации о частоте переменного тока, созданного генератором 56 переменного тока), и может выдавать представление о частоте вращения ротора 114 (и/или информацию о частоте) посредством светового индикатора 106 для указания о рабочем состоянии генератора 56 переменного тока. Во время эксплуатации свет, излучаемый световым индикатором 106, проходит по оптическому соединению 107 к выходному оптическому элементу 108, который виден снаружи распылительного пистолета 12. Соответственно, распылительный пистолет 12 может быть выполнен с возможностью выдачи указания о том, что рабочее состояние генератора 56 переменного тока соответствует одному или нескольким из близкого к оптимальному и оптимальному рабочему состоянию для электростатического распыления. Таким образом, технологии в соответствии с настоящим раскрытием могут обеспечивать эффективное электростатическое распыление, при этом способствуя уменьшению ненужного износа компонентов распылительного пистолета 12, который может возникать в результате слишком высокой частоты вращения ротора 114 ввиду, например, избыточного давления воздуха, которое приводит генератор 56 в действие (например, посредством рабочего колеса 110).

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что в форму и детали могут быть внесены изменения, не выходящие за пределы сути и объема настоящего изобретения.

Реферат

Изобретение относится к электростатическому распылительному пистолету, который содержит распылительный наконечник в сборе, генератор переменного тока, электрод и по меньшей мере один контроллер. Генератор переменного тока содержит статор с внутренним диаметром и наружным диаметром. Генератор переменного тока дополнительно содержит ротор, расположенный внутри внутреннего диаметра статора и выполненный с возможностью вращения внутри статора для выработки переменного электрического тока генератором переменного тока. Электрод, расположенный рядом с распылительным наконечником в сборе, соединен для получения электрической энергии от генератора переменного тока. По меньшей мере один контроллер соединен с генератором переменного тока и выполнен с возможностью выдачи представления о частоте вращения ротора. Изобретение позволяет регулировать частоту вращения ротора (частоту переменного тока). 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула