Форсунка для нанесения покрытий Советский патент 1989 года по МПК B05B7/08 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для нанесения защитных покрытий внутри изложниц, а также в тех областях техники, где требуется обеспечивать высокое качество покрытия пластмассами, быстротвердеющими смесями, быстро охлаждать большие поверхности изделий.

Целью изобретения является повышение качества покрытия путем увеличения степени дисперсности материалов за счет увеличения поверхности контакта материалов с воздушной струей.

На фиг. I изображена форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - форсунка, продольный разрез (второй пример исполнения); на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Форсунка содержит корпус 1, внутри которого размещено воздушное сопло 2, и расположенный с зазором к воздушному соплу 2 узел выпуска материалов покрытия с их источниками (не показаны). Внутренняя полость сопла 2 через ресивер 3 сообщена с источником газа (не показан).

Воздушное сопло 2 выполнено с выходным отверстием 4 в виде звезды с острыми углами при вершинах лучей.

Узел выпуска материалов покрытия выполнен с цилиндрическими каналами 5, расположенными равномерно между лучами звезды на одинаковом расстоянии от ее оси и параллельно последней, и трубами 6, установленными без зазора в цилиндрических каналах 5 с возможностью осевого пере- меш.ения и сообщенными через коллектор 7 с источниками материалов покрытия.

По меньшей мере одна из сторон каждого луча звезды может быть выполнена криволинейной (фиг. 4). Стороны каждого луча звезды также могут быть выполнены прямолинейными (фиг. 1 и 2). Острый угол при каждой вершине луча звезды выбран в интервале от 2 до 30°.

Форсунка может быть также снабжена трубчатым кожухом 8. Трубчатый кожух 8 установлен соосно с корпусом 1 и герметично охватывает его. Торец кожуха 8 выступает за торец воздушного сопла 2 на расстояние, выбранное равным 30-40 размерам наибольшей ширины луча звезды. Трубчатый кожух 8 может быть установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен фиксатором 9.

Форсунка работает следующим образом.

От источника газа распыляющий газ через ресивер 3 поступает в полость воздушного сопла 2 и истекает из выходного отверстия 4 сопла 2 в виде звездчатой струи. Материал покрытия поступает от источника материала через коллектор 7 в полости труб 6 и истекает со среза труб 6. Звездчатая струя газа при выходе со среза воздушного сопла 2 создает разрежение в полости, охватываемой струей. Образующиеся при этом радиальные потоки воздуха, втекающие в полости, отклоняют струи материала покрытия, дробят на крупные капли и отбрасывают их на внутренние поверхности полостей звездчатой струи. При соударении капель материала покрытия с высокоскоростной газовой струей происходит дальнейшее дробление капель с образованием высокодисперсной двухфазной струи.

На поверхности звездчатой струи образуются тороидальные вихри переменного сечения, что способствует повышению устойчивости струи и увеличению ее дальнобойности. Кроме того, тороидальные вихри генерируют акустическое поле. Акустические волны деформируют капли, нарушают правильность их форм и равномерность поверхностного натяжения капель. Струя сохраняет свою форму до момента распада тороидальных вихрей. В месте распада вихрей образуются высокочастотные акустические колебания большой интенсивности, которые дополнительно дробят капли материала покрытия и равномерно распределяют их по объему струи.

При значении угла при каждой вершине луча звезды меньших 2° неоправданно возрастают потери энергии газа, а также исчезает эффект переменности пбперечного

сечения струи, истекающей из воздушного сопла 2. При величинах угла, больших 30°, диссипативные эффекты в вершинах лучей звезды становятся слабо выраженными, а струя газа быстро становится цилиндричес0 кой вследствие слияния тороидальных вихрей на поверхностях сложных газовых полостей. При этом ввиду несинхронности схода вихрей в разных газовых полостях образуются поперечные колебания струи.

Выполнение граней лучевых каналов

5 звезды криволинейными увеличивает поверхность газовых полостей, что позволяет повысить КПД форсунки.

Наличие трубчатого кожуха 8 позволяет при том же расходе газа изменять стеQ пень нерасчетности струи на срезе воздушного сопла 2. Давление внутри трубчатого кожуха 8 уменьшается, удлиняются газовые полости и увеличивается скорость радиальных потоков воздуха, втекающих в газовые полости. Это приводит к увеличению степе5 ни дисперсности материала покрытия.

При выступании торца кожуха 8 за торец воздушного сопла 2 на расстояние, меньшее 30 размеров наибольшей ширины луча звезды, уменьшение давления внутри кожуха 8 незначительно. При выдвижении торца кожу ха 8 относительно торца сопла 2 на расстояние, большее 40 размеров наибольшей ширины луча звезды, появляются капли материала покрытия из стенки кожуха 8, которые укрупняются вплоть до образования пленки. Эффективность форсунки

5 снижается.

Повышение механической прочности покрытия обусловлено повышением степени дисперсности материала покрытий в струе, одинаковыми размерами частичек и равно0 мерностью их распределения по сечению струи.

Формула изобретения

1. Форсунка для нанесения покрытий, 5 содержащая корпус с воздушным соплом и расположенный с зазором к воздушному соплу узел выпуска материалов покрытия с их источниками, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества покрытия путем увеличения степени дисперсности материалов 0 за счет увеличения поверхности контакта материалов с воздушной струей, воздушное сопло выполнено с выходным отверстием в виде звезды с острыми углами при вершинах лучей, а узел выпуска материалов покрытия выполнен с цилиндрическими кана- лами, расположенными равномерно между лучами звезды на одинаковом расстоянии от е е оси и параллельно последней, и трубами, установленными без зазора в цилиндрических каналах с возможностью осевого перемещения.

2.Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из сторон каждого луча звезды выполнена криволинейной.

3.Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что стороны каждого луча звезды выполнены прямолинейными.

4.Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что острый угол при каждой вершине луча звезды выбран в интервале 2-30°.

5.Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена трубчатым кожухом, установленным соосно с корпусом и герметично охватывающим последний, при этом торец кожуха выступает за торец воздушного сопла на расстояние, выбранное равным 30- 40 размерам наибольшей ширины луча звезды.

6.Форсунка по п. 5, отличающаяся тем, что трубчатый кожух установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен фиксатором.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для нанесения защитных покрытий внутри изложниц, а также в других отраслях техники, где требуется обеспечивать высокое качество покрытий пластмассами, быстротвердеющими смесями и быстро охлаждать большие поверхности изделий. Цель - повышение качества покрытия путем увеличения степени дисперсности материалов за счет увеличения поверхности контакта материалов с воздушной струей. Для этого в форсунке для нанесения покрытий воздушное сопло выполнено с выходным отверстием в виде звезды с острыми углами при вершинах лучей. Узел выпуска материалов покрытия выполнен с цилиндрическими каналами и трубами. Каналы расположены равномерно между лучами звезды на одинаковом расстоянии от ее оси и параллельно ей. Трубы установлены без зазора в каналах с возможностью осевого перемещения. По меньшей мере одна из сторон каждого луча звезды может быть выполнена криволинейной, стороны каждого луча выполнены прямолинейными, а острый угол при каждой вершине луча звезды выбран в интервале от 2 до 30°. Форсунка также снабжена трубчатым кожухом, установленным соосно корпусу и герметично охватывающим последний. Торец кожуха выступает за торец воздушного сопла на расстояние, выбранное равным от 30 до 40 размеров наибольшей ширины луча. Кожух установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен фиксатором. На поверхности звездчатой струи образуются тороидальные вихри переменного сечения, что способствует повышению устойчивости струи и увеличению ее дальнобойности. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

фуг./

Напыляемая/нид-косгпь

Фи.г

Фиг.З

Распыляемые компоненты

JJ