КРАСКОРАСПЫЛИТЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК B05B7/08 B05B7/12 

Изобретение относится к устройствам для нанесения лакокрасочных покрытий с пневматическим и кинетическим распылением краски.

Известно устройство для нанесения лакокрасочных покрытий (Патент N 1666195, МПК B 05 B 1/06, 1989 г.), содержащее центральное сопло для распыления краски с расширяющимся коническим выходным патрубком и расширяющееся воздушное наружное сопло с закрепленным на его выходном торце расширяющимся раструбом со сквозной перфорацией в основании, образующее с выступающим относительно него выходным патрубком центрального сопла кольцевое сопло Лаваля, в критическом сечении которого в выходном патрубке выполнена сквозная перфорация. Недостатком данного устройства является то, что наличие жесткого раструба не позволяет регулировать форму поперечного сечения факела распыления.

Наиболее близким по технической сущности является краскораспылитель А.Б. Ермилова для нанесения лакокрасочных покрытий с пневматическим и кинематическим распылением краски (Патент N 1811903, МПК B 05 B 1/06, 7/08, 1/28, 1993 г.), содержащий центральное сопло для распыления, снабженное патрубком подвода сжатого воздуха наружное сопло, установленное относительно центрального сопла с образованием между ними кольцевого сопла Лаваля, и смонтированный на наружном сопле раструб со сквозной перфорацией у основания, причем раструб выполнен из деформируемого материала и снабжен средством для фиксации формы его поперечного сечения в виде закрепленного на внешнем торце раструба сменного шаблона.

Недостатком данного устройства является то, что в его конструкции отсутствует устройство, автоматически регулирующее подачу сжатого воздуха для формирования факела распыления, что вызывает перерасход сжатого воздуха и снижает производительность, так как требуется отключение подачи воздуха для формирования воздушного колокола ручным способом даже при кратковременном отключении оператором подачи лакокрасочного материала в рабочую камеру.

Изобретение направлено на снижение расхода сжатого воздуха и повышение производительности.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в краскораспылитель дополнительно введено устройство, регулирующее подачу сжатого воздуха для формирования воздушного колокола, выполненное в виде блока регистрации, блока управления, блока регулирования, исполнительного блока и источника тока, причем блок регистрации выполнен в виде датчика давления и расположен в корпусе рабочей камеры, а блок регулирования выполнен в виде регулировочного винта и расположен в корпусе блока регистрации, блок управления выполнен в виде реостата и связан с блоком регистрации механически, а исполнительный блок, например электромагнитный клапан, расположен в корпусе патрубка подвода сжатого воздуха, причем источник тока, блок управления и исполнительный блок образуют последовательную электрическую цепь.

Отличительным признаком от прототипа является то, что введенное в краскораспылитель дополнительное устройство позволяет автоматически регулировать подачу сжатого воздуха для формирования факела распыления в зависимости от давления в рабочей камере, что обеспечивает экономичный режим расхода сжатого воздуха и увеличивает производительность за счет автоматизации процесса подачи сжатого воздуха для формирования воздушного колокола.

На чертеже схематично показан продольный разрез предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит рабочую камеру 1, например камеру смешивания для краскораспылителя пневматического типа или камеру высокого давления для краскораспылителя кинетического типа, с калиброванным центральным соплом 2 для распыла краски, которое оборудовано наружным торцом 3. В корпусе рабочей камеры 1 по резьбе закреплен блок регистрации 16, выполненный в виде датчика давления, например, диафрагменного типа. В корпусе блока регистрации расположен блок регулирования 17, выполненный в виде регулировочного винта. Блок регистрации механически связан с блоком управления 18, выполненным в виде реостата. На рабочей камере 1 снаружи жестко закреплено по резьбе наружное сопло 4 с кольцевой полостью 5, снабженное патрубком 6 для подвода сжатого воздуха от источника (не показан). В корпусе патрубка 6 закреплен по резьбе исполнительный блок 19, например электромагнитный клапан, который электрически последовательно связан с блоком управления 18 и источником тока 15. Между наружным торцом 3 и наружным соплом 4 образовано кольцевое сопло Лаваля. Угол между наружной поверхностью наружного торца 3 и внутренней поверхностью сопла 4 составляет 12^o. В критическом сечении указанного сопла Лаваля наружный торец 3 выполнен со сквозной перфорацией 7. Центральное сопло 2 обеспечивает формирование факела 8 с центральным углом расширения α. Внутренняя поверхность наружного сопла выполнена с центральным углом расширения β.
На торце наружного сопла 4 закреплено по резьбе кольцо 9, снабженное концентричным факелу распыла 8 раструбом 10. Внутренняя поверхность раструба 10 выполнена с центральным углом расширения меньшим, чем центральный угол расширения β внутренней поверхности сопла 4. Между торцом наружного сопла 4 и выходным торцом 3 центрального сопла 2 раструба 10 выполнен со сквозной перфорацией 11, посредством которой пространство между центральным 2 и наружным 4 соплами соединено с атмосферой с образованием между факелом 8 распыла и раструбом 10 воздушного колокола 12. Раструб 10 выполнен из деформируемого материала, например гибкой пластмассы или армированной резины, с возможностью изменения механическим путем формы поперечного сечения раструба и снабжен средством фиксации этой формы поперечного сечения, которое выполнено в виде закрепленного посредством винтов 13 на внешнем торце раструба 10 сменного шаблона 14. Шаблон 14 выполнен в виде кольца круглой или овальной формы.

Работа краскораспылителя осуществляется следующим образом.

При подаче лакокрасочного материала от источника (не показан) в рабочую камеру 1 центральное сопло 2 формирует факел распыла 8, состоящий из мелкодисперсных частиц краски, движущихся в направлении, указанном стрелками Б. При возникновении давления в рабочей камере 1 срабатывает блок регистрации 16, например датчик давления, настроенный при помощи блока регулирования 17, например регулировочного винта, на определенную величину минимального и максимального давления срабатывания, который механически связан с блоком управления, например реостатом, при этом происходит замыкание цепи: источник тока 15 - блок управления 18 - исполнительный блок 19 - источник тока 15. При этом исполнительный блок, например электромагнитный клапан, открывает канал подвода сжатого воздуха в патрубке 6. Через патрубок 6 по стрелке В в кольцевую полость 5 поступает от источника сжатый воздух, который при проходе через кольцевой зазор в форме сопла Лаваля между наружным торцом 3 и наружным соплом 4 формируется в кольцевой воздушный поток (воздушный колокол), охватывающий факел 8 распыла краски и распространяющийся вдоль раструба 10. Через перфорацию 7 воздух за счет эжекционного эффекта отсасывается из внутренней полости наружного торца 3 центрального сопла 2 в критическое сечение сопла Лаваля по стрелкам Г, что уменьшает давление воздуха и аэродинамическое сопротивление факелу 8 распыла в пределах наружного торца 3 и снижает витание частиц краски до обжатия факела распыла кольцевым воздушным потоком. Через перфорацию 11 происходит эжектирование атмосферного воздуха кольцевым воздушным потоком по стрелкам Д, что обеспечивает увеличение площади поперечного сечения и плотности кольцевого воздушного потока за пределами наружного торца 3 и обжатие этим воздушным потоком факела распыла. Кроме того, вследствие разности между центральным углом β расширения наружного сопла 4 и центральным углом внутренней поверхности раструба 10 происходит дополнительное обжатие факела 8 распыла в пределах раструба 10, так как скорость кольцевого воздушного потока по стрелкам E вдоль продольной оси краскораспылителя превышает скорость факела распыла. Это обеспечивает снижение скорости поперечного витания частиц краски и аэродинамического сопротивления факелу распыла, одновременно предохраняя от попадания частиц краски на внутреннюю поверхность раструба 10. Раструб 10 предохраняет кольцевой воздушный поток от аэродинамического торможения в результате его трения о неподвижный атмосферный воздух, поскольку трение воздушного потока о твердую поверхность существенно меньше, чем о неподвижную воздушную среду.

Воздушный колокол 12 после выхода из раструба 10 и прохода наиболее опасной зоны турбулентности сохраняет достаточно высокую скорость и продолжает предохранять факел 8 распыла от аэродинамического трения и насыщения окружающей воздушной среды мелкодисперсными частицами краски. За счет указанных воздействий существенно возрастает дальнобойность и устойчивость факела распыла.

При круглой форме поперечного сечения раструба 10 (фиг. 2) поверхности факела 8 распыла и воздушного колокола 12 также имеют круглую форму, что обеспечивает возможность качественной окраски мелких деталей, решетчатых и стержневых конструкций и т.п. При необходимости окраски развитых плоских поверхностей большей площади раструб 10 механически деформируют ручным воздействием, придавая его внешнему концу овальную или щелевую форму в поперечном сечении. В результате происходит плавное изменение формы поперечного сечения воздушного колокола 12 от круглой в верхней части раструба 10 до овальной в нижней части этого раструба. Соответственно в нижней части воздушный колокол 12 обжимает факел 8 распыла, придавая ему также овальную форму в поперечном сечении. Сменный шаблон 14 предохраняет от изменения заданной формы поперечного сечения раструба 10 под действием внутренних релаксаций напряжений в материале деформированного раструба или от случайных внешних механических воздействий.

При изменении оператором подачи лакокрасочного материала происходит изменение давления в рабочей камере 1, при этом блок регистрации 16 воздействует механически на блок управления 18, который электрически связан с исполнительным блоком 19. Изменение напряжения в цепи: источник тока 15 - блок управления 18 - исполнительный блок 19 - источник тока 15 приводит к изменению поперечного сечения патрубка подвода сжатого воздуха 6, а следовательно, и к изменению расхода сжатого воздуха.

При кратковременном отключении оператором подачи лакокрасочного материала в рабочей камере 1 происходит резкое падение давления, при этом блок регистрации 16 воздействует на блок управления 18, который прерывает цепь: источник тока 15 - блок управления 18 - исполнительный блок 19 - источник тока 15. В результате этого канал подвода сжатого воздуха в патрубке 6 перекрывается.

Таким образом, осуществляется автоматическое регулирование расхода сжатого воздуха в зависимости от давления в рабочей камере 1, что позволяет осуществлять экономичное расходование сжатого воздуха для формирования воздушного колокола и повышает производительность за счет автоматизации операции подачи сжатого воздуха для формирования воздушного колокола.

Изобретение относится к устройствам для нанесения лакокрасочных покрытий с пневматическим и кинетическим распылением краски. В краскораспылитель дополнительно введено устройство, регулирующее подачу сжатого воздуха для формирования воздушного колокола, выполненное в виде блока регистрации, блока управления, блока регулирования, исполнительного блока и источника тока. Блок регистрации выполнен в виде датчика давления и расположен в корпусе рабочей камеры. Блок регулирования выполнен в виде регулировочного винта и расположен в корпусе блока регистрации. Блок управления выполнен в виде реостата и связан с блоком регистрации механически. Исполнительный блок, например электромагнитный клапан, расположен в корпусе патрубка подвода сжатого воздуха. Источник тока, блок управления и исполнительный блок образуют последовательную электрическую цепь. Техническим результатом изобретения является снижение расхода сжатого воздуха и повышение производительности. 1 ил.

Краскораспылитель, содержащий центральное сопло для распыления, снабженное патрубком подвода сжатого воздуха наружное сопло, установленное относительно центрального сопла с образованием между ними кольцевого сопла Лаваля, и смонтированный на наружном сопле раструб со сквозной перфорацией у основания, отличающийся тем, что в него дополнительно введено устройство, регулирующее подачу сжатого воздуха для формирования воздушного колокола, выполненное в виде блока регистрации, блока управления, блока регулирования, исполнительного блока и источника тока, причем блок регистрации выполнен в виде датчика давления и расположен в корпусе рабочей камеры, а блок регулирования выполнен в виде регулировочного винта и расположен в корпусе блока регистрации, блок управления выполнен в виде реостата и связан с блоком регистрации механически, а исполнительный блок, например электромагнитный клапан, расположен в корпусе патрубка подвода сжатого воздуха, причем источник тока, блок управления и исполнительный блок образуют последовательную электрическую цепь.