專利名稱：柔性軟管和涂料涂覆設(shè)備及具有該設(shè)備的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成用于借助高電壓涂料涂覆設(shè)備或系統(tǒng)來涂覆 涂料或其它流體材料的設(shè)備的部分的裝置。具體地，本發(fā)明涉及一種改 進(jìn)的供給線軟管，它能夠在高電壓涂布系統(tǒng)中輸送批量的涂料。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于在噴涂設(shè)備或裝備中使用的供給(supply)線軟管。 該噴涂設(shè)備將定量的涂料供給提供到涂覆器(applicator)或噴槍，且尤 其是用于對(duì)于導(dǎo)電涂料或其它流體的電霧化的涂覆器在高電壓下被充 電的情況。這樣一種噴涂料設(shè)備必須被良好地絕緣、防爆及可靠，而實(shí) 施起來不會(huì)過分困難或昂貴。當(dāng)使用導(dǎo)電的涂料進(jìn)行流體直接充電涂布 時(shí)，軟管中的流體將用可以是通常高達(dá)大約100千伏的電壓充電。為此， 采用諸如水溶性涂料這樣的導(dǎo)電流體直接充電的涂覆在用高電壓充電 的噴槍/涂覆器與處于零或地電位的設(shè)備、尤其是涂料定量裝置和/或供 應(yīng)該定量裝置的涂料管線之間需要有效絕緣或電流阻斷。
授予ABB公司的(Anfmdsen等人的)國際專利申請(qǐng)第WO IB2004/003104號(hào)通過此4爰引而由此^皮全文包括，其描述了具有定量裝 置的改進(jìn)的噴涂系統(tǒng)。特別是，其說明了用于在接觸高電壓的定量流體 與通常處于地電位的供給線或涂料用具(paint kitchen )等內(nèi)的流體之間 實(shí)現(xiàn)電流阻斷或電壓阻斷的裝置。在此說明中，說明了包括一個(gè)或多個(gè) 定量圓筒的定量裝置，所述定量圓筒可以在涂料供應(yīng)點(diǎn)處填充、從供應(yīng) 點(diǎn)移走、并朝閥組的對(duì)接頭(docking head)或噴頭連接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，用于 處理彩色涂布和沖洗操作，且從該處連接到一個(gè)或多個(gè)噴頭。
如此連接在定量圓筒連接點(diǎn)或閥組與涂覆器或噴頭之間的供給線 (或供給管線)必須將在供給線中將以高電壓供應(yīng)涂料的噴頭與環(huán)境隔 絕。例如，從授予杜爾系統(tǒng)有限公司(Duerr Systems GmbH ) d題目為 "用于工件的靜電涂層的可清通管道(Piggable pipe for electrostatic coating of pieces )"的專利第US6986366 B2號(hào)得知，由多層管構(gòu)造的 以實(shí)現(xiàn)充分絕緣性能的已知涂料軟管可能在使用中具有不令人滿意的
彎曲性能，即沒有充分的圍繞軟管的長的軸線彎曲的能力且被限制成以
大半徑彎曲。從授予ABB公司題目為"涂料涂覆設(shè)備及具有該設(shè)備的 系統(tǒng)(Paint application apparatus and system with same )，， 的國際申請(qǐng) WO2007042990A1得知，用設(shè)置在內(nèi)軟管與第二絕緣層之間的含空氣的 絕緣間隙構(gòu)造柔性的高電壓軟管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了對(duì)以用于涂料涂覆設(shè)備的柔性軟管形式的 絕緣供應(yīng)管道的改進(jìn)，部分地維持在高電壓下的所述設(shè)備包括柔性內(nèi) 管，所述柔性內(nèi)管含有涂料、導(dǎo)電涂料或其它維持在高電壓下的流體， 在至少一個(gè)外部機(jī)械保護(hù)管或?qū)永锩嬖O(shè)置柔性內(nèi)管，在柔性內(nèi)軟管與外 部機(jī)械保護(hù)層之間設(shè)置有空間，該空間被填充有排氣介質(zhì)，其優(yōu)選為流 體。
本發(fā)明的另 一實(shí)施例提供了對(duì)以用于涂料涂覆設(shè)備的柔性軟管形 式的絕緣供應(yīng)管道的改進(jìn)，在至少一個(gè)外部機(jī)械保護(hù)層里面設(shè)置柔性內(nèi) 管，其中介于內(nèi)管與外保護(hù)層之間中的整個(gè)容積(或體積)被優(yōu)選為流 體的排氣介質(zhì)所占據(jù)。
本發(fā)明的另 一 實(shí)施例提供了對(duì)以用于涂料涂覆設(shè)備的柔性軟管形 式的絕緣供應(yīng)管道的改進(jìn)，在至少一個(gè)外部機(jī)械保護(hù)管或?qū)永锩嬖O(shè)置柔 性內(nèi)管，其中具有潤滑特性的流體排氣介質(zhì)在外保護(hù)層的內(nèi)表面與內(nèi)管 的外表面之間提供潤滑，所述流體排氣介質(zhì)布置在介于柔性內(nèi)管與機(jī)械 保護(hù)層之間的空間中。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了對(duì)以用于涂料 涂覆設(shè)備的柔性軟管形式的絕緣供應(yīng)管道的改進(jìn)，在至少一個(gè)外部機(jī)械 保護(hù)層里面設(shè)置有柔性內(nèi)管，其中介于柔性內(nèi)管與機(jī)械保護(hù)層之間的流 體排氣介質(zhì)是非極性流體。
本發(fā)明的另 一 實(shí)施例提供了對(duì)用于涂料涂覆設(shè)備的柔性軟管的改 進(jìn)，部分地維持在高電壓下的所述設(shè)備包括柔性內(nèi)管，所述柔性內(nèi)管含 有涂料或其它維持在高電壓下的流體，在至少 一 個(gè)外部機(jī)械保護(hù)管或?qū)?里面設(shè)置柔性內(nèi)管，其中外部機(jī)械保護(hù)層與柔性內(nèi)管徑向間隔開，且介 于外部機(jī)械保護(hù)層與柔性內(nèi)管之間的空間被填充有排氣介質(zhì)，其優(yōu)選為 流體形式。
本發(fā)明的另 一 實(shí)施例提供了對(duì)以用于涂料涂覆設(shè)備的柔性軟管形
式的供給線的改進(jìn)，第一柔性內(nèi)管布置在至少一個(gè)外部機(jī)械保護(hù)管或?qū)?里面，其中流體排氣介質(zhì)具有充分性能以在折曲或彎曲軟管期間在第一 柔性內(nèi)管與第 一外部機(jī)械保護(hù)層之間維持排氣介質(zhì)膜。在本發(fā)明的另一 實(shí)施例中，提供了對(duì)以用于涂料涂覆設(shè)備的柔性軟管形式的改進(jìn)，在至 少 一 個(gè)外部機(jī)械保護(hù)管或?qū)永锩嬖O(shè)置有柔性內(nèi)管，其中流體排氣介質(zhì)具 有充分性能以在折曲、彎曲或扭曲軟管期間在第 一柔性內(nèi)管與第 一外部 機(jī)械保護(hù)層之間維持優(yōu)選為流體的排氣介質(zhì)膜、且流體排氣介質(zhì)具有潤 滑特性足以在柔性內(nèi)管預(yù)期將因柔性軟管的彎曲或折曲而彎曲或折曲 時(shí)在外部機(jī)械保護(hù)層的內(nèi)表面與柔性內(nèi)管的外表面之間提供潤滑。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 實(shí)施例提供了對(duì)以用于涂料涂覆設(shè)備的柔性軟 管形式的絕緣供應(yīng)管道的改進(jìn)，其中第 一外部機(jī)械保護(hù)層的外表面或遮 蓋物是部分地由連接地或接地端子的電保護(hù)導(dǎo)電層或非絕緣層所覆蓋。 本發(fā)明的另 一 實(shí)施例提供一種改進(jìn)，其中軟管的外表面部分地由包括金 屬帶、絲線或纖絲的電保護(hù)導(dǎo)電層或非絕緣層所覆蓋，所述金屬帶、絲 線或纖絲連接到地或接地端子。
本發(fā)明的另 一實(shí)施例提供了 一種改進(jìn)，其中第 一外部機(jī)械保護(hù)層是 由包括金屬帶、絲線或纖絲的電保護(hù)導(dǎo)電層或非絕緣層所覆蓋的，所述 金屬帶、絲線或纖絲連接到地或接地端子，且其中至少一個(gè)另外的外部 機(jī)械層設(shè)置成覆蓋電保護(hù)層。
根據(jù)另 一實(shí)施例提供了 一種改進(jìn)，由此繞軟管和連接到地或接地端 子的導(dǎo)電或非絕緣層并不在軟管的全長度上延伸、且被限于離軟管的至 少一個(gè)連接點(diǎn)的預(yù)定距離內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，提供了對(duì)以用于涂料涂覆設(shè)備的柔性軟 管形式的絕緣供應(yīng)管道的改進(jìn)，柔性內(nèi)管設(shè)置在至少一個(gè)外部機(jī)械保護(hù)
的;卜表面之間i供排氣介質(zhì)膜，、所述液體排氣介質(zhì)設(shè)置在介于柔性內(nèi)管
與機(jī)械保護(hù)層之間的空間中，且在柔性內(nèi)管的至少 一端處布置有密封裝 置，所述密封裝置密封介于第一機(jī)械保護(hù)層與柔性內(nèi)管之間的空間，且 由此設(shè)置成用于防止排氣介質(zhì)的泄漏和/或空氣的進(jìn)入。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種用于涂覆涂料或其它流體材料 到基片的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少 一個(gè)配備有部分維持在高電壓下的涂 料涂覆設(shè)備的機(jī)器人，所述涂料涂覆設(shè)備包括改進(jìn)的柔性高電壓軟管，
所述改進(jìn)的柔性高電壓軟管包括含有涂料或其它涂層材料的內(nèi)軟管，所 述內(nèi)軟管設(shè)置成被第 一外部機(jī)械保護(hù)層包圍，其中在柔性內(nèi)管與第 一外 部機(jī)械保護(hù)層之間設(shè)置有用流體排氣介質(zhì)填充的空間。
根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，提供了 一種用于涂覆涂料或其它流體材 料到基片的改進(jìn)系統(tǒng)，其中改進(jìn)的柔性軟管包括設(shè)置在柔性內(nèi)軟管與至 少一個(gè)外部機(jī)械保護(hù)層之間的間隙，所述間隙包含有凡士林或另外的非 導(dǎo)電流體。
本發(fā)明也被概括地描述為包括一種用于涂料噴射設(shè)備的柔性且絕 緣的軟管。當(dāng)采用涂料或涂層流體直接充電涂布時(shí)，將用可以是通常高
達(dá)80到100千伏或更高的電壓給軟管中的涂料充電。本發(fā)明可適用于 涂覆諸如水溶性涂料這樣的導(dǎo)電流體的涂覆系統(tǒng)。流體軟管必須能夠?qū)?涂料或流體從諸如閥組、定量圓筒或其它供應(yīng)裝置這樣的供應(yīng)點(diǎn)傳導(dǎo)到 涂覆器或噴頭。軟管必須將流體與任何接地環(huán)境絕緣。軟管不應(yīng)在外表 面上充電，且同時(shí)其必須是柔性的，從而軟管可以在運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)接合部 上迂回。在現(xiàn)代機(jī)器人噴涂配置中，在機(jī)器人臂的端部上的涂覆器可以 繞涂覆器的軸線旋轉(zhuǎn)以加上或減去一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)，或甚至更大的旋轉(zhuǎn)。 因而連接到涂覆器的涂料軟管的部分、以及軟管的最里面的管，也在使 用中旋轉(zhuǎn)通過一個(gè)或兩個(gè)整周轉(zhuǎn)體(或整圈)，且內(nèi)管必須因此是柔性 的以克服扭矩和旋轉(zhuǎn)。這是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例、通過在彼此內(nèi)部包括多個(gè)軟管或?qū)佣鴮?shí) 現(xiàn)的，軟管布置成使得在每個(gè)軟管之間有微小間隙，且尤其是其中介于 含涂料流體的第 一 柔性內(nèi)管與第 一 柔性機(jī)械保護(hù)層之間的第 一 間隙填 充有排氣材料，所述排氣材料也具有潤滑特性以利于內(nèi)軟管相對(duì)于外部 機(jī)械保護(hù)層的運(yùn)動(dòng)。首先通過柔性內(nèi)管的絕緣性能、其次通過從柔性內(nèi) 管周圍排出空氣，而提供了軟管的絕緣值。第一外部機(jī)械保護(hù)層是非導(dǎo) 電層。根據(jù)本發(fā)明的柔性軟管的實(shí)施例的設(shè)置包括有至少兩層，第一內(nèi) 柔性管和外部機(jī)械保護(hù)層，在它們之間設(shè)置有用排氣介質(zhì)填充的微小間 隙，該排氣介質(zhì)優(yōu)選地是流體介質(zhì)，所述微小間隙允許軟管為柔性的。 這樣一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的改進(jìn)的柔性軟管的主要優(yōu)點(diǎn)是，涂料處理 系統(tǒng)、涂料線路和涂料用具與那些系統(tǒng)部件特別是涂覆器相隔離，所述 涂覆器在工作期間在高電壓下充電。在對(duì)接頭或閥組與涂覆器之間提供 柔性且絕緣的供給線，能實(shí)現(xiàn)用于涂布和涂覆的耐用的設(shè)備和系統(tǒng)，也
可以用靈活方法完全自由地操作涂布和涂覆以有效包括涂料變化、顏色 變化和/或沖洗次序。
對(duì)于某些應(yīng)用而言，改進(jìn)的軟管可以在需要時(shí)使用柔性內(nèi)軟管進(jìn)行
構(gòu)造，所述柔性內(nèi)軟管適合于通過清刮管道(pigging)進(jìn)行清潔或清洗， 即通過移動(dòng)清管器通過內(nèi)軟管的部分以推出涂料或清潔材料來清潔系 統(tǒng)、改變顏色、或恢復(fù)涂料。改進(jìn)的柔性軟管能夠?qū)⑼苛狭黧w與接地的 環(huán)境絕緣隔絕而不在最外表面上對(duì)軟管充電，且同時(shí)它是柔性的，從而 使得軟管可以在諸如介于機(jī)器人的臂部或機(jī)器人的腕部與噴槍或涂覆 器之間的運(yùn)動(dòng)接合部上迂回。這樣一種柔性軟管也可以被用來供應(yīng)涂料 到涂覆器或噴頭，所述涂覆器或噴頭設(shè)置成適配到比多軸線機(jī)器人更簡 易的機(jī)器上，諸如往復(fù)的涂布機(jī)器、直角坐標(biāo)型(Cartesian)機(jī)器人、 或僅在一個(gè)或兩個(gè)自由度上工作的機(jī)器上。
可以折曲且也是絕緣的柔性軟管的另一好處是，其通常允許跨接合 部使用相對(duì)較短的軟管。這提供了更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)，因?yàn)樵谏矢淖兓驔_ 洗期間從短的路線有更少的涂料損耗。另外，改進(jìn)的柔性軟管可以設(shè)置 成毗鄰?fù)坎荚O(shè)備或機(jī)器人的外表面。外部安裝的軟管提供了簡化的維 護(hù)，因?yàn)樵诒匦钑r(shí)為了修理或更換，能迅速且簡單地檢查并進(jìn)入該軟管。


本發(fā)明現(xiàn)在將借助于示例性實(shí)施例并參考附圖而進(jìn)一步加以解釋， 在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，部分地維持在高電壓下的用于涂料 涂覆設(shè)備的改進(jìn)的柔性軟管的橫截面視圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于涂料涂覆設(shè)備的改進(jìn)的柔性軟 管的橫截面的示意性結(jié)構(gòu)，且圖2b示出了其中外部電保護(hù)層包括外表 面上的導(dǎo)電層的實(shí)施例的橫截面；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，包括了改進(jìn)的柔性軟管的涂布設(shè)備 或系統(tǒng)的部分的示意性配置；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，包括了改經(jīng)的柔性軟管的涂布 設(shè)備的部分的示意性配置；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例，用于涂料涂覆設(shè)備、部分地維 持在高電壓下的、具有封閉介于柔性內(nèi)管與外部機(jī)械保護(hù)層之間空間的
端蓋裝置的改進(jìn)柔性軟管的橫截面視圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于涂料涂覆設(shè)備、具有收縮配裝
類型的端蓋密封裝置的、用于封閉介于柔性內(nèi)管與外部機(jī)械保護(hù)層之間
空間的改進(jìn)柔性軟管的橫截面視圖；以及
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，用于涂料涂覆設(shè)備、具有用于 封閉介于柔性內(nèi)管與外部機(jī)械保護(hù)層之間空間的密封裝置或端部的、與 機(jī)械裝置一起設(shè)置成允許內(nèi)管和外部機(jī)械保護(hù)層的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的改進(jìn)柔 性軟管的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高電壓軟管5的示意圖。該圖示出 了傳導(dǎo)涂料6或另外的流體涂層材料的軟管5。軟管5包括被第二層即 第一柔性機(jī)械保護(hù)層2圍繞的柔性內(nèi)管1。在第一柔性內(nèi)管1與外柔性 機(jī)械保護(hù)層2之間設(shè)置了排氣介質(zhì)(或除氣介質(zhì))8。排氣介質(zhì)是非導(dǎo) 電材料且優(yōu)選地是具有已知潤滑特性的流體或半流體材料，諸如油或油 脂，例如凡士林。排氣介質(zhì)是非極性材料，或者是在強(qiáng)電場(chǎng)影響下不具 有電離趨勢(shì)或擊穿趨勢(shì)的材料。優(yōu)選地，排氣介質(zhì)具有足以在柔性軟管 在扭矩下承受彎曲或折曲或扭曲時(shí)、在內(nèi)管1與第一外保護(hù)層2之間提 供或維持排氣材料膜的粘度或其它材料特性。如本文所述的這樣一種流 體排氣介質(zhì)8可以包括來自以下組中的介質(zhì)材料液體、凝膠體、半固 體、觸變材料。
圍繞柔性機(jī)械保護(hù)層2的是導(dǎo)電或非絕緣材料例如設(shè)置在電保護(hù)層 3上的絲線或帶，所述電保護(hù)層3在至少一個(gè)點(diǎn)4處接地。導(dǎo)電或非絕 緣的電保護(hù)層3可以不在軟管的全長上伸展，且可以設(shè)置成在距軟管的 至少一端上的點(diǎn)為預(yù)定距離D'處終止，在所述點(diǎn)處位于或接近地電位的 軟管^C連接到處于高電壓下的設(shè)備，見下面例如來自圖5中的T1或T2。
內(nèi)柔性管1包含有涂料流體6，其優(yōu)選地是由聚四氟乙烯(PTFE) 類型的氟化塑料化合物、或包含PTFE或類似物的共聚物或共混聚合物 制成的。外部第一機(jī)械保護(hù)層2也優(yōu)選地是由氟化或PTFE相關(guān)的塑料 材料或合成物制成，如具有低摩擦系數(shù)的材料，其便利了內(nèi)軟管l的內(nèi) 孔的內(nèi)部清潔及清刮。因而減少了在第一柔性外部機(jī)械保護(hù)層的外表面 上的磨損和/或阻力，在外表面上該層接觸到其周圍環(huán)境。
圖2a示出了改進(jìn)的柔性軟管的橫截面。圖2a示出了包含有處于高 電壓的涂料流體6的柔性內(nèi)管1。在該柔性軟管1周圍是排氣介質(zhì)8。 在排氣介質(zhì)周圍是第一柔性機(jī)械保護(hù)層2,所述保護(hù)層2將排氣介質(zhì)保 持就位且也保護(hù)柔性內(nèi)管免于接觸或近乎接觸到環(huán)境中的任何接地點(diǎn) 或表面。外部電保護(hù)層3連接到大地或地面4，例如通過設(shè)置在電保護(hù) 層3的外表面上的一條或多條絲線或帶。導(dǎo)電或非絕緣層可以，例如， 包括一個(gè)或多個(gè)銅帶。圖2b示出了另一實(shí)施例，其中外部電保護(hù)層3 具有最外表面或?qū)樱撟钔獗砻姘ㄟB接到大地或地面4的導(dǎo)電或半導(dǎo) 電層16。柔性軟管包含有至少一個(gè)設(shè)置在柔性內(nèi)管1周圍的機(jī)械保護(hù)層 2,在該內(nèi)管與第一機(jī)械保護(hù)層2之間的間隙中有排氣介質(zhì)8。在任選的 形式下，柔性軟管可以具有設(shè)置在第一柔性機(jī)械層2周圍的一個(gè)以上的 機(jī)械保護(hù)層。 一個(gè)或多個(gè)外部層可以設(shè)置在電保護(hù)層3之上。
通過在包含涂料流體的第 一 柔性內(nèi)管與第 一 柔性機(jī)械保護(hù)層之間 設(shè)置微小間隙，但將空氣從介于內(nèi)管1與機(jī)械保護(hù)層2之間的第一間隙 排出，實(shí)現(xiàn)了所需的絕緣值?？諝饩哂性诖嬖诟唠妶?chǎng)和擊穿的情況下電 離的趨勢(shì)，導(dǎo)致對(duì)包含有充電材料的軟管的表面的損壞。第一柔性內(nèi)管 1的總材料厚度提供了大部分的總絕緣強(qiáng)度值。在柔性軟管中使用多層 且其間具有微小間隙，允許軟管為柔性的。在最簡單的實(shí)施例中，任何 排氣介質(zhì)可以被用來填充間隙。然而，發(fā)明人已確定在介于柔性內(nèi)管1 與第 一柔性機(jī)械保護(hù)層2之間的間隙內(nèi)的空氣應(yīng)被排出。這是因?yàn)樵谀?些條件下，空氣的存在可以導(dǎo)致在柔性內(nèi)管1的表面處的絕緣擊穿，諸 如以部分方文電形式。
優(yōu)選地，排氣介質(zhì)也部分地作為潤滑劑，以在第一柔性機(jī)械保護(hù)層 2里面移動(dòng)柔性內(nèi)管1時(shí)減少任何摩擦，所以其優(yōu)選是油或油脂，諸如 凡士林。油或油脂也必須是非導(dǎo)電性的以防止從內(nèi)管l到第一柔性機(jī)械 保護(hù)層2的電壓泄漏。在彎曲期間、且在軸向彎曲期間以及更重要地在 內(nèi)管的扭轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)期間，潤滑功能在便利內(nèi)管相對(duì)于外部機(jī)械保護(hù)層的運(yùn) 動(dòng)中起作用。如上所述，排氣介質(zhì)優(yōu)選地具有足以在柔性軟管承受彎曲 或折曲時(shí)維持介于柔性內(nèi)管與外部保護(hù)層之間的介質(zhì)膜的粘度和其它 材料特性。柔性軟管被設(shè)計(jì)成，使得在柔性內(nèi)管與外部機(jī)械保護(hù)軟管或 層之間的機(jī)械應(yīng)力和摩擦被避免或至少被最小化。這一般當(dāng)然減少了磨 損，但重要的是維持了內(nèi)軟管材料的表面完整性。通過適當(dāng)?shù)呐艢饨橘|(zhì)，
完全地保護(hù)了柔性內(nèi)管1的外表面免受機(jī)械磨損或擦傷，以使得完全利 用了內(nèi)軟管材料的絕緣強(qiáng)度，且因而能實(shí)現(xiàn)用于內(nèi)軟管1的相對(duì)薄壁。 該內(nèi)軟管1的薄壁繼而能實(shí)現(xiàn)軟管5整體的改進(jìn)的柔性。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于包括高電壓軟管5的涂料涂覆 設(shè)備的一部分的示意及簡化框圖。該圖示出了包含導(dǎo)電涂料6或其它流 體涂層材料的定量圓筒14。該定量圓筒14是可以按箭頭M所示而運(yùn)動(dòng) 的，且可以連接到對(duì)接頭10。該對(duì)接頭通常包4舌閥組或其它閥裝置用于 按需將涂料和/或沖洗溶劑引導(dǎo)到噴頭，或用于改變涂料顏色，和/或可 以具有閥裝置用于沖洗對(duì)接頭連接點(diǎn)和用于傳導(dǎo)廢涂料和沖洗去掉液 體到廢物收集裝置。
所述對(duì)接頭通過柔性軟管5連接到噴槍或涂覆器9。軟管5的外表 面被導(dǎo)電或非絕緣電保護(hù)層3部分地覆蓋，所述導(dǎo)電層3連接到地面4。 導(dǎo)電或非絕緣電保護(hù)層3可以不在軟管的整個(gè)長度上延伸，而是在遠(yuǎn)離 軟管的一端或兩端預(yù)定距離處停止。
清管器可以被引入到柔性軟管以沖洗或清潔該軟管。如所標(biāo)記的， 在圖3中，位于一點(diǎn)處的清管器插入裝置Pl可以被用來將清管器置入 軟管。清管器隨后被推動(dòng)通過改進(jìn)的軟管5的柔性內(nèi)管1以清除涂料或 清潔殘余物。因而使用的清管器可以隨后通過例如清管器去除裝置P2 而從管路中的另 一位置抽出。
在涂布操作期間，軟管的外表面將隨著時(shí)間過去而趨于積累靜電 荷。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過將外軟管的部分表面接地，而消除了此 靜電荷。這是通過給外軟管設(shè)置配裝有導(dǎo)電線、銅帶的電保護(hù)層，或連 接到地面4的柔性導(dǎo)電電保護(hù)層3而實(shí)現(xiàn)的。接地的電保護(hù)層3可以被 限制在距流體軟管的一個(gè)或兩個(gè)端點(diǎn)/連接點(diǎn)的安全距離D'處。外導(dǎo)電 層或至少非絕緣層可以包括金屬帶，例如銅帶。帶可以設(shè)置成以不同方 式(或圖案)纏繞最外層，且在相鄰圈之間具有或不具有間隙。相鄰圈 之間的間隙可以被指定為預(yù)定值。其它非絕緣材料諸如到導(dǎo)電或半導(dǎo)電 的金屬塑料或合成物可替代銅帶?？梢詡溥x地給用于將第 一機(jī)械保護(hù)層 的外表面接地的導(dǎo)電或非絕緣層通過其它覆蓋裝置設(shè)置層，且可以包括 連續(xù)層、纖絲、其它結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電的、半導(dǎo)電的或非絕緣的層可以是電保 護(hù)層3的層16,例如基于PTFE的塑料管的區(qū)域或?qū)樱呀?jīng)添加導(dǎo)電顆 粒例如碳或金屬的顆粒到所述層以在外部電保護(hù)層3的外表面處實(shí)現(xiàn)導(dǎo)
電或半導(dǎo)電層。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，部分地維持在高電壓下的包括絕緣且柔性軟管 的涂料涂覆設(shè)備能夠?qū)⑼苛匣蛄黧w與接地環(huán)境絕緣，而不在表面上對(duì)軟 管充電，且同時(shí)它是柔性的，從而軟管可以在諸如機(jī)器人臂與噴槍或涂 覆器之間的運(yùn)動(dòng)接合部上迂回。這樣的涂料涂覆設(shè)備可以設(shè)置成連接到 具有一個(gè)或多個(gè)涂覆器的機(jī)器人。 一個(gè)或多個(gè)這樣的涂料涂覆設(shè)備可以 設(shè)置成安裝到一個(gè)或多個(gè)多軸線型的機(jī)器人上。如上所述的這樣一種柔 性軟管也可以用來供應(yīng)涂料到涂覆器或噴頭，所述涂覆器或噴頭設(shè)置成 配裝到比多軸線型機(jī)器人更簡單的機(jī)器上，機(jī)器諸如直角坐標(biāo)型
(Cartesian)機(jī)器人、或往復(fù)涂布機(jī)器、側(cè)部或頂部才幾器、或使用僅以 一個(gè)或兩個(gè)自由度操作的其它機(jī)器。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，包括柔性HV軟管的涂料涂覆 設(shè)備的一部分。該圖示出了設(shè)置成部分覆蓋對(duì)接頭IO和兩個(gè)定量圓筒 14a、 14b的絕緣蓋20,所述定量圓筒14a、 14b以虛線示出，因?yàn)樗鼈?在蓋里面。該圖示出了柔性軟管，其在一端連接到對(duì)接頭10、并在絕緣 蓋下引出用于在另一端連接到涂覆器頭9。該柔性軟管將定量的涂料從 對(duì)接頭10傳導(dǎo)到處于高電壓的涂覆器或噴槍9。其被非絕緣電保護(hù)層3 覆蓋，除了在對(duì)接頭處極其鄰近連接點(diǎn)、且還接近涂覆器的部分軟管(D') 以外，所述電保護(hù)層3接地。
在圖5中示意性示出的另一優(yōu)選實(shí)施例中，柔性軟管具有端蓋形式 的封閉裝置22，端蓋布置成封閉在圍繞排氣介質(zhì)8的第一柔性機(jī)械保護(hù) 層2與包含涂料流體6的內(nèi)管1之間的空間。例如，當(dāng)將改進(jìn)的軟管5 接附到涂料閥或在例如端子Tl處的涂料設(shè)備的其它部分上時(shí)，剛好在 端子Tl之前的一段距離D內(nèi)可以去除外部電保護(hù)層3和其它外部層諸 如第一柔性機(jī)械保護(hù)層2。這是因?yàn)樽钔饷娴臋C(jī)械保護(hù)層一皮接地，且如 果諸如T1或T2的附接點(diǎn)連接到涂覆器則其處于高電壓下。必須要防止 發(fā)生導(dǎo)致在軟管5與高電壓下的任何部分例如Tl或T2之間的放電或火 花的電積聚。在工作中，這是通過將除短距離D以外的外部電保護(hù)層3 接地來防止的，在終止或接合處以前去除在距離D中的外部電保護(hù)層3。 第一柔性積4成保護(hù)層2可以在始于終止點(diǎn)或連接點(diǎn)T的相同距離處的 D'終止；或在不同距離處的D'終止，即D^D'。
諸如端蓋的密封裝置22將排氣介質(zhì)封閉在介于內(nèi)管1與外部第一
柔性機(jī)械保護(hù)層2之間的空間中，使得沒有排氣介質(zhì)可以泄漏出、且沒 有空氣可以泄漏進(jìn)入介于內(nèi)管1與第一柔性機(jī)械保護(hù)管或?qū)?之間的間 隙。在某些實(shí)施例中，端蓋可以是塞(或插塞)的形式，諸如其中帶有 通道或孔以容納柔性內(nèi)管的塞，或密封環(huán)。然而，為了適應(yīng)機(jī)器人的腕
部或涂料涂覆器9的旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)彎曲，端蓋將外部第一柔性機(jī)械保護(hù)層 2與柔性內(nèi)管1密封到一起，且最好被設(shè)計(jì)成允許內(nèi)管的某種旋轉(zhuǎn)。圖 6示出了根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的端蓋，其中端蓋22是收縮配合(或適配)的 封閉件23形式的。這方便地實(shí)現(xiàn)為由繞外部保護(hù)層設(shè)置的柔性或甚至 彈性材料制成的可熱收縮管，且該管隨后在附圖標(biāo)記26處熱收縮到外 部保護(hù)層上。收縮適配的端蓋23的另一端繞內(nèi)軟管1設(shè)置并隨后在附 圖標(biāo)記25處收縮就位，繞該內(nèi)軟管緊密地配合(或適配)。收縮適配 的端蓋密封了排氣介質(zhì)，防止了空氣的進(jìn)入，但也是柔性的，且允許沿 著未覆蓋的長度D或D'通過涂覆器實(shí)現(xiàn)內(nèi)軟管的某種旋轉(zhuǎn)。通過涂覆 器或機(jī)器人的腕部關(guān)于內(nèi)部柔性軟管的長軸線A的運(yùn)動(dòng)，而不施加顯著 的扭轉(zhuǎn)力到柔性軟管5的剩余部分，內(nèi)軟管1因而可以旋轉(zhuǎn)R。
在另一實(shí)施例中，連接到大地電位、覆蓋外軟管2的導(dǎo)電或半導(dǎo)電 保護(hù)層3可以被另外的熱收縮的套筒或形成額外的外部機(jī)械保護(hù)層、第 二外部機(jī)械保護(hù)層的其它遮蓋物機(jī)械上進(jìn)行保護(hù)。
在另一實(shí)施例中，端蓋22封閉介于內(nèi)軟管l與外部保護(hù)層3之間 空間中的排氣介質(zhì)，所述端蓋22可以布置有可動(dòng)的密封部件。圖7示 意性示出了兩部件的端蓋22,第一部件27設(shè)置成鄰接并固定到內(nèi)軟管 1上，而分離和可旋轉(zhuǎn)的部件28鄰接并固定到外層2上。這兩個(gè)部件 27、 28是可以相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的，使得介于柔性內(nèi)軟管1與第一柔性機(jī) 械保護(hù)層2之間的空間與周圍環(huán)境封閉分開，從而柔性內(nèi)管l可以仍然 相對(duì)于外部機(jī)械保護(hù)層2而在端蓋處旋轉(zhuǎn)。
應(yīng)注意到，盡管上面i兌明了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以對(duì)所4皮露 的解決方案作出若干種變化和修改，而不脫離如所附權(quán)利要求所限定的 本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1. 一種用于部分地維持在高電壓下的涂料涂覆設(shè)備(10)的柔性高電壓軟管(5)，其特征在于，所述軟管包括設(shè)置在至少一個(gè)第一柔性機(jī)械保護(hù)層(2)里面的包含處于高電壓的涂層流體或涂料(6)的柔性內(nèi)管(1)，其中介于所述柔性內(nèi)管與所述第一柔性機(jī)械保護(hù)層之間的空間用流體排氣介質(zhì)(8)填充。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，流體排氣介質(zhì) 占據(jù)了在柔性內(nèi)管與第 一柔性機(jī)械保護(hù)層之間的整個(gè)容積。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，軟管的第一柔 性機(jī)械保護(hù)層(2 )被電保護(hù)層(3 )完全或部分覆蓋，所述電保護(hù)層(3 ) 是導(dǎo)電或非絕緣的且連接到地面或接地端子(4)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，柔性軟管可以 具有包圍第一柔性機(jī)械層(2)設(shè)置的一個(gè)以上的機(jī)械保護(hù)層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，流體排氣介質(zhì) 是具有足以在柔性內(nèi)管的外表面與外部機(jī)械保護(hù)層的內(nèi)表面之間維持 膜的材料特性的流體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的柔性軟管，其特征在于，流體排氣 介質(zhì)具有潤滑特性以在第一柔性機(jī)械保護(hù)層(2)與柔性內(nèi)管(1)的外 表面之間提供潤滑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，流體排氣介質(zhì) 是非極性流體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，流體排氣介質(zhì) 是具有導(dǎo)電特征的油或油脂。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，流體排氣介質(zhì) (8)包括凡士林。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，柔性內(nèi)管的至 少一端被密封裝置(22)所密封，或被密封介于第一機(jī)械保護(hù)層與柔性 內(nèi)管之間空間的端蓋所密封，且因而設(shè)置成用于防止排氣介質(zhì)的泄漏和 /或空氣的進(jìn)入。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，第一機(jī)械保護(hù) 層的至少一端被密封裝置(22)所密封，或被將其接合到柔性內(nèi)管上的 端蓋所密封，且因而設(shè)置成用于防止排氣介質(zhì)的泄漏和/或空氣的進(jìn)入。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的柔性軟管，其特征在于，密封裝 置或?qū)⒌谝粰C(jī)械保護(hù)層接合到柔性內(nèi)管的端蓋(22、 23)是柔性的，且 適應(yīng)內(nèi)軟管沿其長軸線相對(duì)于第 一機(jī)械保護(hù)層的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的柔性軟管，其特征在于，密封裝 置(22)或接合第一機(jī)械保護(hù)層的端蓋包括兩個(gè)可相對(duì)于彼此移動(dòng)的部 件(27、 28),它們?cè)O(shè)置成密封介于柔性內(nèi)管與第一機(jī)械保護(hù)層之間的 排氣介質(zhì)、且允許柔性內(nèi)管關(guān)于其長軸線(A)相對(duì)于第一機(jī)械保護(hù)層 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1或其它前述權(quán)利要求所述的柔性軟管，其特征 在于，密封裝置(22)或端蓋設(shè)置成收縮適配形式(23),適合于應(yīng)用 到內(nèi)管并通過收縮形成與柔性內(nèi)管的密封。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1或其它前述權(quán)利要求所述的柔性軟管，其特征 在于，第一柔性機(jī)械保護(hù)層(2)設(shè)置成鄰近并接觸至少一個(gè)另外的機(jī) 械保護(hù)層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，軟管的第二柔 性機(jī)械保護(hù)層是被電保護(hù)層完全或部分地覆蓋，所述電保護(hù)層是導(dǎo)電的 或非絕緣的、且包括連接到地面或接地端子的金屬帶、絲線或纖絲。
17. 根據(jù)權(quán)利要求4或5到16中任一項(xiàng)所述的柔性軟管，其特征 在于，至少一個(gè)電保護(hù)層(3)包括半導(dǎo)電材料(16),所述半導(dǎo)電材 料連接到地面或接地端子(4)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1或3或16所述的柔性軟管，其特征在于，軟 管的柔性機(jī)械保護(hù)層的外表面部分地被包括金屬銅的帶所覆蓋。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性軟管，其特征在于，圍繞柔性內(nèi)管 (1)的第一柔性機(jī)械保護(hù)層(2)延伸到小于柔性內(nèi)管的全長，且被限制在距軟管的至少一個(gè)連接點(diǎn)(Tl、 T2)的預(yù)定距離(D')內(nèi)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17到19中任一項(xiàng)所述的柔性軟管，其特征在于， 導(dǎo)電或非絕緣的電保護(hù)層(3)圍繞軟管并連接到地面或大地電位，所 述電保護(hù)層(3)并不延伸軟管的全長且被限制距軟管的至少一個(gè)連接 點(diǎn)(Tl、 T2)的預(yù)定距離(D)內(nèi)。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性軟管，其特征在于，軟 管(5)是柔性軟管且包括含有涂料(6)的柔性內(nèi)管(1),且柔性內(nèi) 管以具有適合于清管的特性的材料構(gòu)造而成。
22. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性軟管，其特征在于，軟管是柔性軟管且包括含有涂料(6)的內(nèi)軟管(1),且內(nèi)軟管設(shè)置成具有用于插入和移除清管器的裝置。
23. —種用于涂覆涂料或其它流體材料的系統(tǒng)，它包括至少一個(gè)配 備有部分地維持在高電壓下的涂料涂覆設(shè)備的機(jī)器人，所述涂料涂覆設(shè) 備包括柔性高電壓軟管(5),其中，所述軟管包括設(shè)置在至少一個(gè)第 一柔性機(jī)械保護(hù)層(2)里面的包含處于高電壓的涂層流體或涂料(6) 的柔性內(nèi)管(1)，介于柔性內(nèi)管與第一柔性機(jī)械保護(hù)層之間設(shè)置的空 間被流體排氣介質(zhì)(8)所填充。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)機(jī)器人 包括部分地維持在高電壓下的涂料涂覆設(shè)備，所述涂料涂覆設(shè)備包括柔 性高電壓軟管(5),柔性高電壓軟管(5)設(shè)置成適合地連接到對(duì)接頭 以便借助于對(duì)接閥和對(duì)接頭而供應(yīng)涂料或其它流體到 一個(gè)或多個(gè)涂覆 器(9)或噴頭。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，其包括柔性高電 壓軟管，其中設(shè)置在柔性內(nèi)軟管(1)與在第一柔性機(jī)械保護(hù)層(2)之 間的空間被填充有處于如下狀態(tài)的組中的流體排氣介質(zhì)(8):液體、 凝膠體、半固體、觸變材料。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，其包括柔性高電 壓軟管，其中設(shè)置在柔性內(nèi)軟管與在外部保護(hù)層之間的空間被填充有包 括凡士林材料的流體排氣介質(zhì)(8)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，其包括柔性高電 壓軟管，其中軟管的至少一個(gè)柔性機(jī)械保護(hù)層(2)被電保護(hù)層(3)覆 蓋，所述電保護(hù)層(3)是導(dǎo)電的或非絕緣的且連接到地面或接地端子(4)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，軟管的柔性機(jī)械 保護(hù)層(2)的外表面或電保護(hù)層(3)部分地被包括金屬銅的帶所覆蓋。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)外部電 保護(hù)層或機(jī)械保護(hù)層包括半導(dǎo)電材料(16),所述材料連接到地面或接 地端子(4)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述涂料涂覆設(shè) 備布置有柔性高電壓軟管，其中介于柔性內(nèi)管與第一柔性機(jī)械保護(hù)層 (2)之間布置的空間被填充流體排氣介質(zhì)(8)、并借助于端蓋(22) 來密封。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，端蓋(22)被設(shè) 置為柔性蓋，所述蓋允許柔性內(nèi)管相對(duì)于第一柔性機(jī)械保護(hù)層繞柔性內(nèi) 管的長軸線的旋轉(zhuǎn)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求23或30所述的系統(tǒng)，其特征在于，圍繞柔性內(nèi) 管(1)的柔性第一機(jī)械保護(hù)層(2)并不延伸柔性內(nèi)管的全長，并被限 制在距軟管的至少一個(gè)連接點(diǎn)(Tl、 T2)的預(yù)定距離(D')內(nèi)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)電或非絕緣的 電保護(hù)層(3)圍繞軟管并連接到地面或大地電位，所述電保護(hù)層(3) 并不延伸軟管的全長，并^^皮限制距軟管的至少一個(gè)連接點(diǎn)(Tl、 T2)的 預(yù)定距離(D')內(nèi)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述涂料涂覆設(shè) 備設(shè)置有清管裝置。
35. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，軟管是柔性軟管 且包括含有涂料(6)的柔性內(nèi)管(1)、并以具有適于清管的特性的材 料構(gòu)造而成。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的系統(tǒng)，其特征在于，軟管是柔性 軟管且包括含有涂料(6)的柔性內(nèi)管(1),且柔性內(nèi)管設(shè)置有用于插 入或移除一個(gè)或多個(gè)清管器的裝置。
37. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，部分地維持在高 電壓下的至少一個(gè)涂料涂覆設(shè)備被設(shè)置在往復(fù)式機(jī)器上用于在單一軸 線或兩軸線上涂布和運(yùn)動(dòng)。
38. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，部分地維持在高 電壓下的至少一個(gè)涂料涂覆設(shè)備被設(shè)置在直角坐標(biāo)型機(jī)器人上用于在 單一軸線或兩軸線上涂布和運(yùn)動(dòng)。
39. 根據(jù)權(quán)利要求1到22中任一項(xiàng)所述的用于部分地維持在高電 壓下的涂料涂覆設(shè)備用來將流體材料涂覆到基片上的絕緣軟管(5)的 用途。
40. —種用于將涂料或其它流體材料涂覆到基片的系統(tǒng)，所述系統(tǒng) 包括至少一個(gè)配備有根據(jù)權(quán)利要求23到38中任一項(xiàng)所述的部分地維持 在高電壓下的涂料涂覆設(shè)備的機(jī)器人。
41. 一種部分地維持在高電壓下的自動(dòng)涂覆系統(tǒng)，它包括將涂層流 體輸送到涂覆器的柔性軟管(5),其特征在于，所述柔性軟管包括設(shè) 置在至少一個(gè)第一柔性機(jī)械保護(hù)層(2)里面的包含處于高電壓的所述 涂層流體的柔性內(nèi)管(1),其中介于柔性內(nèi)管與第一柔性機(jī)械保護(hù)層 之間設(shè)置的空間中設(shè)置有排氣介質(zhì)(8)的膜。
全文摘要
本發(fā)明提出一種柔性軟管和涂料涂覆設(shè)備及具有該設(shè)備的系統(tǒng)。一種用于高電壓涂料涂覆設(shè)備的絕緣軟管包括含有在高電壓下的流體或涂料的內(nèi)軟管。柔性內(nèi)管軟管(1)設(shè)置在至少一個(gè)柔性機(jī)械保護(hù)管或?qū)?2)里面，且在柔性內(nèi)管(1)與第一柔性機(jī)械保護(hù)層(2)之間封閉了排氣介質(zhì)(8)。機(jī)械保護(hù)層可以被接地的電保護(hù)層圍繞。以及一種用于在高電壓下涂覆涂料或其它流體材料的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B05C5/02GK101391247SQ200810149219
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日
發(fā)明者J·羅德里古斯, S·索伊蘭德 申請(qǐng)人:Abb股份有限公司