Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя



Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя
Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя
Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя
Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя
Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя
Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя
Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя
Роторный распылитель и способ распыления материала покрытия при помощи такого роторного распылителя

 


Владельцы патента RU 2502566:

САМЕ ТЕКНОЛОЖИ (FR)

Изобретение относится к области нанесения на покрываемые объекты, такие как кузова автотранспортных средств, грунтовочного слоя, шпаклевочного слоя и/или лака. В роторном распылителе материала покрытия соответствующая ориентация каждого первичного направления и каждого вторичного направления струи покрытия приводят к формированию комбинированных струй. Соответствующие положения каждого первичного отверстия и каждого вторичного отверстия также приводят к формированию комбинированных струй, каждая из которых является результатом пересечения по меньшей мере одной первичной воздушной струи и по меньшей мере одной вторичной воздушной струи. Область пересечения находится на входе кромки. В способе распыления материала покрытия используют роторный распылитель с общим расходом воздуха от 100 Нл/мин до 1000 Нл/мин, включающим в себя от 25% до 75% расхода первичных воздушных струй и от 75% до 25% расхода вторичных воздушных струй. Техническим результатом изобретения является повышение производительности нанесения покрытия и обеспечения возможности получения хорошей стабильности нанесения материала покрытия на покрываемые объекты. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

2420-176232RU/019

Настоящее изобретение касается роторного распылителя для материала покрытия. Настоящее изобретение касается также способа распыления материала покрытия, в котором применяют такой роторный распылитель.

Традиционное распыление при помощи роторных распылителей применяют для нанесения на покрываемые объекты, такие как кузова автотранспортных средств, грунтовочного слоя, шпаклевочного слоя и/или лака. Роторный распылитель для распыления материала покрытия содержит орган распыления, вращающийся с высокой скоростью под действием приводных средств, таких как воздушная компрессорная турбина.

Как правило, такой орган распыления имеет форму барабана с симметрией вращения и содержит, по меньшей мере, одну распылительную кромку, выполненную с возможностью формирования струи материала покрытия. Роторный распылитель содержит также неподвижный корпус, в котором расположены приводные средства, а также средства подачи материала покрытия в орган распыления.

Струя материала покрытия, распыляемого кромкой вращающегося органа, в основном имеет конусную форму, которая зависит от параметров, таких как скорость вращения барабана и расход материала покрытия. Чтобы контролировать форму этой струи материала, известные роторные распылители, как правило, оборудованы несколькими первичными отверстиями, выполненными в корпусе распылителя и расположенными на окружности, центр которой находится на оси симметрии барабана и которая находится на внешнем контуре барабана. Первичные отверстия выполнены с возможностью испускать первичные воздушные струи, образующие вместе поток воздуха для формирования струи материала, и иногда этот поток воздуха для формирования называют «юбочным потоком воздуха».

В документе JP-А-8071455 описан роторный распылитель, оборудованный первичными отверстиями, выполненными с возможностью испускать первичные воздушные струи с целью формирования струи материала. Каждая первичная воздушная струя имеет наклон относительно оси вращения барабана в первичном направлении, имеющем осевую составляющую и орторадиальную или окружную составляющую. Таким образом, первичные воздушные струи создают вихревой воздушный поток вокруг внешнего контура барабана и вокруг струи материала покрытия. Этот вихревой воздушный поток, иногда называемый «завихрением», позволяет, в частности, за счет регулирования своего расхода, формировать струю материала, распыляемую кромкой, в зависимости от требуемого нанесения.

Корпус роторного распылителя, показанный на фиг.6 документа JP-А-8071455, дополнительно содержит несколько вторичных отверстий, тоже расположенных на внешнем контуре барабана и на той же окружности, что и первичные отверстия, но со смещением относительно последних. Каждая вторичная воздушная струя, выходящая из одного из этих вторичных отверстий, имеет наклон относительно оси вращения во вторичном направлении, имеющем осевую составляющую и радиальную составляющую. Эти составляющие определяют таким образом, чтобы производить воздушные потоки вокруг барабана, позволяющие уменьшить разрежение, возникающее на выходе барабана по причине вращения барабана с высокой скоростью.

Таким образом, вторичные воздушные струи предназначены для создания равномерной наносимой пленки краски. Для этого необходимо, чтобы вторичные воздушные струи попадали непосредственно в зону разрежения, находящуюся напротив барабана и на выходе из него. Следовательно, направление каждой вторичной воздушной струи определяют таким образом, чтобы избегать попадания этой вторичной воздушной струи на заднюю поверхность барабана.

Однако такие вторичные воздушные потоки требуют тонких регулировок, чтобы избежать искажения формы струи материала покрытия. Кроме того, наклоненные таким образом вторичные воздушные струи не позволяют регулировать форму струи материала и, следовательно, площадь нанесения распыляемых капель на покрываемом объекте.

Кроме того, такой роторный распылитель развивает относительно высокие скорости юбочного воздуха и воздуха завихрения, что может качественно и количественно ухудшить нанесение материала покрытия на покрываемый объект.

С одной стороны, с точки зрения качества, объект, покрываемый при помощи такого роторного распылителя, имеет поверхности нанесения, профили которых иногда являются неправильными и, как правило, нестабильными. Стабильность нанесения материала покрытия, выходящего из роторного распылителя, по существу зависит от равномерности кривой, характеризующей, в зависимости от определенного параметра, такого как расход юбочного воздуха, ширину средней или верхней зоны наносимой толщины, если смотреть в направлении, перпендикулярном к направлению относительного движения между роторным распылителем и покрываемым объектом.

С другой стороны, с точки зрения количества, производительность нанесения покрытия при помощи такого роторного распылителя является относительно ограниченной. Производительность нанесения покрытия, называемая также эффективностью переноса, является отношением количества материала покрытия, нанесенного на покрываемый объект, к количеству материала покрытия, распыленного при помощи роторного распылителя.

В документе JP-А-8084941 описан роторный распылитель, оборудованный первичными отверстиями и вторичными отверстиями для испускания соответственно первичных воздушных струй и вторичных воздушных струй. Первичные воздушные струи и вторичные воздушные струи ориентированы в соответствующих параллельных или расходящихся направлениях, что приводит к пограничным перекрытиям небольшого объема между смежными струями. Такой роторный распылитель тоже имеет вышеуказанные недостатки.

Настоящее изобретение призвано устранить эти недостатки и предложить роторный распылитель материала покрытия, позволяющий получать относительно высокую производительность нанесения покрытия, а также хорошую стабильность нанесения материала покрытия на покрываемые объекты.

В этой связи объектом настоящего изобретения является роторный распылитель материала покрытия, содержащий:

- орган распыления материала покрытия, содержащий, по меньшей мере, одну в основном окружную кромку, выполненную с возможностью формирования струи материала покрытия,

- средства приведения во вращение органа распыления и

- неподвижный корпус, который содержит:

первичные отверстия, расположенные по первичному контуру, окружающему ось вращения органа распыления, при этом каждое первичное отверстие предназначено для выпуска струи в первичном направлении,

вторичные отверстия, расположенные по вторичному контуру, окружающему ось вращения органа распыления, при этом каждое вторичное отверстие предназначено для выпуска струи во вторичном направлении.

Соответствующие ориентации каждого первичного направления и каждого вторичного направления, а также соответствующие положения каждого первичного отверстия и каждого вторичного отверстия приводят к формированию комбинированных струй, каждая из которых является результатом пересечения, по меньшей мере, одной первичной воздушной струи и, по меньшей мере, одной вторичной воздушной струи соответственно, при этом область пересечения находится на входе кромки.

Согласно другим предпочтительным, но факультативным признакам изобретения, взятым отдельно или в любой технически допустимой комбинации:

- каждое первичное направление и орган распыления не пересекаются, и каждое вторичное направление является секущим по отношению к органу распыления;

- каждое вторичное направление проходит в плоскости, содержащей ось вращения, и вторичные направления сходятся в основном к вершине, находящейся на оси вращения;

- каждое первичное отверстие и соответствующее вторичное отверстие разделены расстоянием, составляющим от 0 мм до 10 мм, предпочтительно равным 1 мм;

- первичные отверстия и вторичные отверстия расположены соответственно на первичном контуре и на вторичном контуре таким образом, чтобы две соседних комбинированных струи частично смешивались;

- все первичные направления и все вторичные направления соответственно имеют симметрию относительно оси вращения;

- расстояние между первичным контуром и кромкой, взятое вдоль оси вращения, составляет от 5 мм до 30 мм, и расстояние между вторичным контуром и кромкой, взятое вдоль оси вращения, составляет от 5 мм до 30 мм;

- первичный контур и вторичный контур имеют, каждый, форму окружности;

- первичный контур и вторичный контур расположены в общей плоскости, при этом общая плоскость перпендикулярна к оси вращения;

- первичный контур и вторичный контур расположены в основном на усеченной конусной поверхности, которая проходит в выходной части неподвижного корпуса и вокруг оси вращения барабана;

- первичный контур и вторичный контур совпадают по окружности, центрированной по оси вращения, при этом соотношение между диаметром кромки и диаметром окружности составляет от 0,65 до 1 и предпочтительно равно 0,95;

- корпус содержит от 20 до 60 первичных отверстий и от 20 до 60 вторичных отверстий; первичные отверстия и вторичные отверстия являются круглыми; первичные отверстия выполнены на окружности, чередуясь с вторичными отверстиями, и диаметр первичных отверстий и диаметр вторичных отверстий составляют от 0,4 мм до 1,2 мм и предпочтительно равны 0,8 мм;

- первичное направление и соответствующее вторичное направление сходятся в точке пересечения, при этом расстояние вдоль оси вращения между общей плоскостью и точкой пересечения составляет от 0,5-кратного до 30-кратного, предпочтительно от 1-кратного до 2-кратного наибольшего размера первичных или вторичных (6) отверстий, взятого в общей плоскости;

- каждая комбинированная струя имеет сечение в плоскости кромки, которое в основном имеет форму эллипса, усеченного кромкой, при этом большая ось эллипса имеет наклон относительно направления, локально касательного к кромке, под углом от 20° до 70°, предпочтительно от 35° до 55°; и

- первичные направления проходят на радиальном расстоянии от кромки, составляющем от 0 мм до 25 мм и предпочтительно равном 0 мм, и вторичные направления пересекают орган пульверизации на осевом расстоянии от кромки, составляющем от 0 мм до 25 мм и предпочтительно равном 3,5 мм.

Кроме того, объектом настоящего изобретения является способ распыления материала покрытия, в котором используют описанный выше роторный распылитель, с общим расходом воздуха от 100 Нл/мин до 1000 Нл/мин, предпочтительно от 300 Нл/мин до 800 Нл/мин, включающим в себя от 25% до 75%, предпочтительно 33% расхода первичных воздушных струй и от 75% до 25%, предпочтительно 67% расхода вторичных воздушных струй.

Объектом изобретения является также установка для распыления материала покрытия, которая содержит, по меньшей мере, один описанный выше роторный распылитель.

Настоящее изобретение и его преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид в изометрии с вырезом роторного распылителя в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 - увеличенный вид в изометрии под углом, отличным от фиг.1, части распылителя, показанного на фиг.1.

Фиг.3 - вид, аналогичный фиг.2, в меньшем масштабе, иллюстрирующий, в частности, один отличительный признак изобретения.

Фиг.4 - вид, аналогичный фиг.3, иллюстрирующий, в частности, один отличительный признак изобретения.

Фиг.5 - вид детали V по фиг.4.

Фиг.6 - вид спереди по стрелке VI по фиг.5.

Фиг.7 - вид, аналогичный фиг.4, иллюстрирующий работу изобретения.

Фиг.8 - вид детали VIII по фиг.7.

На фиг.1 показан роторный распылитель Р для распыления материала покрытия, содержащий орган 1 распыления, в дальнейшем называемый барабаном. Барабан 1 частично расположен внутри корпуса 2. Барабан 1 показан в положении распыления, в котором он приводится во вращение с высокой скоростью вокруг оси Х1 непоказанными приводными средствами. Таким образом, ось Х1 является осью вращения барабана 1. Корпус 2 является неподвижным, то есть он не вращается вокруг оси Х1. Корпус 2 может быть установлен на непоказанном держателе, таком как плечо многоосного автомата.

С входной частью барабана 1 неподвижно соединен распределитель 3 для направления и распределения материала покрытия. Скорость вращения барабана 1 под нагрузкой, то есть когда он распыляет материал, может составлять от 30000 об/мин до 70000 об/мин.

Барабан 1 имеет симметрию вращения вокруг оси Х1. Барабан 1 имеет поверхность 11 распределения, на которой распространяется материал покрытия под действием центробежной силы до распылительной кромки 12, где он распыляется в виде мелких капель. Все капли образуют вместе непоказанную струю материала, которая выходит из барабана и направляется к непоказанному покрываемому объекту, с которым она сталкивается. Наружная задняя поверхность 13 барабана, то есть поверхность, не обращенная к его оси симметрии Х1, обращена к корпусу 2.

Корпус 2 содержит первичные отверстия 4 и вторичные отверстия 6. Первичные отверстия 4 расположены на первичном контуре С4, который окружает ось Х1. Точно так же вторичные отверстия 6 расположены на вторичном контуре С6, который окружает ось Х1. Первичный контур С4 и вторичный контур С6 расположены в общей плоскости Р46. Общая плоскость Р46 перпендикулярна к оси Х1. Плоскость Р46 находится в выходной части корпуса 2. Поскольку корпус 2 имеет симметрию вращения вокруг оси Х1, общая плоскость Р46 физически представлена плоским кольцом, содержащим первичный С4 и вторичный С6 контуры.

Термины «входной» и «выходной» следует рассматривать относительно направления потока материала от основания роторного распылителя Р, находящегося на фиг.1 справа, до кромки 12, находящейся на фиг.1 слева.

В примере, показанном на фиг.1-8, первичный контур С4 и вторичный контур С6 имеют, каждый, форму окружности с центром на оси Х1. Кроме того, первичный контур С4 и вторичный контур С6 совпадают на окружности С, центр которой, таким образом, находится на оси Х1 и на которой расположены первичные отверстия 4 и вторичные отверстия 6. Таким образом, первичные отверстия 4 и вторичные отверстия 6 принадлежат к корпусу 2.

Кромка 12 в основном имеет форму окружности диаметром D12 с центром на оси Х1. Между поверхностью 11 распределения и кромкой 12 выполнены элементы накатки, некоторые из которых показаны на фиг.2 и обозначены позицией 14, для улучшения контроля размера капель, измельчающихся на уровне кромки 12. Кромка 12 находится на осевом расстоянии L1 от окружности С, то есть от первичного контура С4 или от вторичного контура (С6), которое равно в данном случае 10 мм. На практике расстояние L1 может составлять от 5 мм до 30 мм. Расстояние L1 характеризует вынос барабана 1 за пределы корпуса 2. Прилагательное «осевой» характеризует расстояние или, в целом, параметр, рассматриваемый в направлении оси Х1.

Диаметр D окружности С в данном случае равен 52,6 мм для барабана 1 диаметром, равным 50 мм. На практике для такого барабана диаметр D может составлять от 50 мм до 77 мм. Соотношение между диаметром D12 кромки 12 и диаметром D окружности С равно 0,95. На практике, это соотношение может находиться в пределах от 0,65 до 1.

Первичные отверстия 4 и вторичные отверстия 6 предназначены для выпуска соответственно первичных воздушных струй J4 и вторичных воздушных струй J6, которые представлены на фиг.1 и 8 их соответствующими первичным Х4 и вторичным Х6 направлениями. Под «первичным направлением» следует понимать направление выпуска первичной струи J4. Под «вторичным направлением» следует понимать направление выпуска вторичной струи J6.

Как показано на фиг.2-5, каждая первичная воздушная струя J4 наклонена относительно оси Х1 в первичном направлении Х4. Каждое первичное направление Х4 проходит под углом относительно оси Х1 и относительно общей плоскости Р46. Иначе говоря, каждое первичное направление Х4 имеет не равные нулю составляющие в трех направлениях системы декартовых координат, начало которой совпадает с соответствующим первичным отверстием 4, а именно в направлении оси Х1, в радиальном направлении и в орторадиальном, то есть в окружном или касательном направлении. Каждое первичное направление Х4 и барабан 1 не пересекаются, поэтому каждая первичная воздушная струя J4 может свободно проходить через область, где находится кромка 12.

Говоря другими словами, первичные воздушные струи J4 не попадают на наружную заднюю поверхность 13 барабана 1. Первичные струи J4 образуют вместе вихревой воздушный поток, называемый «воздухом завихрения», который может влиять на форму струи материала покрытия. Каждое первичное направление Х4 является таким, что соответствующая первичная воздушная струя J4 проходит на радиальном расстоянии r4 от кромки 12, равном 5 мм. На практике расстояние r4 не равно нулю и меньше 25 мм. В частности, расстояние r4 зависит от осевого расстояния L1.

Каждая вторичная воздушная струя J6 имеет наклон относительно оси Х1 во вторичном направлении Х6, которое проходит под углом относительно оси Х1. Каждое вторичное направление Х6 является таким, что соответствующая вторичная воздушная струя J6 попадает на наружную заднюю поверхность 13 барабана 1, как показано на фиг.2. Таким образом, каждое вторичное направление Х6 является секущим к поверхности, образующей барабан 1, и «пересекает» барабан 1 на осевом расстоянии L136 от кромки, равном 3,5 мм. На практике расстояние L136 может находиться в пределах от 0 мм до 25 мм.

Кроме того, каждое вторичное направление Х6 проходит в плоскости, содержащей ось Х1 (меридиональная плоскость). Вторичные направления Х6 сходятся к вершине S6, которая находится на оси Х1. Иначе говоря, вторичное направление Х6 является поперечным к оси вращения Х1. Каждое вторичное направление Х6 можно, таким образом, представить как образующую конуса, вершина S6 которого принадлежит к оси Х1. В системе декартовых координат, центр которой находится на вторичном отверстии 6 и оси которой образованы осью Х1, радиальным направлением и орторадиальным направлением, получают нулевую орторадиальную составляющую для вторичного направления Х6, соответствующего вторичному отверстию 6, которое образует начало этой системы координат.

На практике вторичные направления Х6 могут не полностью сходиться, а скорее сближаются в зоне небольшой площади, близкой к оси Х1. Согласно непоказанному варианту вторичные направления Х6 могут не пересекаться, то есть не сходиться и не сближаться, как первичные направления Х4 в примере, показанном на фиг.1-8.

Как показано на фиг.3, все первичные направления Х4 первичных воздушных струй J4 и все вторичные направления Х6 воздушных струй J6 имеют соответственно симметрию относительно оси Х1. Однако возможны и другие ориентации первичных и вторичных направлений, в частности, несимметричные ориентации.

На окружности С первичные отверстия 4 чередуются с вторичными отверстиями 6. Как показано на фиг.1-8, первичные 4 и вторичные 6 отверстия равномерно распределены на окружности С, поэтому два последовательных первичных отверстия 4 или два последовательных вторичных отверстия 6 отстоят на одинаковый угол В, равный 9°, как показано на фиг.6. На практике этот угол может составлять от 6° до 18°.

Кроме того, первичное отверстие 4 и вторичное отверстие 6 отстоят друг от друга на угол А, равный 6,7°, как показано на фиг.6, то есть равный половине угла В, разделяющего, например, два последовательных первичных отверстия 4. На практике, угловое расстояние А между первичным отверстием 4 и вторичным отверстием 6 может составлять от 3° до 12°.

Первичное отверстие 4 и вторичное отверстие 6 разделены расстоянием с46, равным 1 мм. На практике расстояние с46 может составлять от 0 мм до 10 мм. Как будет показано далее, такое расстояние с46 позволяет осуществлять сложение первичных J4 и вторичных J6 струй.

Число и распределение первичных 4 и вторичных 6 отверстий определяют в зависимости от требуемой точности контроля формы струи материала и от желаемой равномерности поверхности нанесения. Так, чем больше выполнено отверстий 4 и 6, тем равномернее будет поверхность нанесения. Корпус 2 содержит приблизительно сорок первичных отверстий 4 и приблизительно сорок вторичных отверстий 6. На практике корпус 2 может содержать от двадцати до шестидесяти первичных отверстий 4 и от двадцати до шестидесяти вторичных отверстий 6. В варианте можно предусмотреть разное количество первичных отверстий и вторичных отверстий.

Первичные отверстия 4 и вторичные отверстия 6 имеют соответствующие диаметры d4 и d6, показанные на фиг.6, которые равны 0,8 мм. На практике диаметры d4 и d6 первичных 4 и вторичных 6 отверстий могут составлять от 0,4 мм до 1,2 мм. В частности, диаметры d4 и d6 могут отличаться друг от друга.

Такие размеры позволяют выпускать первичные J4 и вторичные J6 воздушные струи со значениями расхода, соответственно равными 200 Нл/мин (нормолитров в минуту) и 400 Нл/мин, если для них создают давления соответственно 6 бар и 6 бар. Как показано на фиг.2 и 3, каждая первичная воздушная струя J4 и каждая вторичная воздушная струя J6 расходится в виде конуса с относительно небольшим полууглом в вершине, примерно равным 10°.

В данном случае первичные J4 и вторичные J6 направления определены соответственно ориентацией первичных каналов 40 и вторичных каналов 60, выполненных в корпусе 2. Первичные направления Х4 и вторичные направления Х6 соответствуют направлению соответствующих осей первичных 40 и вторичных 60 каналов. В примере, показанном на фиг.1-8, каналы 40 и 60 являются прямолинейными и выходят соответственно в первичные 4 и вторичные 6 отверстия. На входе каналы 40 и 60 соединены с двумя независимыми источниками подачи сжатого воздуха, которые будут описаны ниже, для формирования струй J4 и J6.

Как показано на фиг.1, первичные каналы 40 и вторичные каналы 60 проходят по прямой линии через наружную рубашку 22, которая продолжает крышку 20, образующую наружный кожух корпуса 2. Каналы 40 и 60 выполняют при помощи операций сверления под соответствующими углами. Первичные каналы 40 соединены на входе с общей для них первичной камерой, которая, в свою очередь, соединена с непоказанным источником сжатого воздуха. Точно так же вторичные каналы 60 соединены на входе с общей для них вторичной камерой, которая соединена с непоказанным источником сжатого воздуха, независимым от источника, питающего первичные каналы 40.

В данном случае первичная и вторичная камеры образованы между наружной рубашкой 22 и внутренней рубашкой 24 и разделены тороидальной уплотнительной прокладкой. Прилагательное «внутренний» в данном случае обозначает объект, близкий к оси вращения Х1, тогда как прилагательное «наружный» обозначает более удаленный от нее объект. Рубашки 22 и 24 в основном имеют симметрию вращения вокруг оси Х1.

В альтернативном варианте первичные 40 и/или вторичные 60 каналы могут быть образованы промежутками между наружной 22 и внутренней 24 рубашками. В данном случае эти промежутки можно выполнить механической обработкой накатки на одной и/или другой из находящихся друг против друга поверхностей внутренней 24 и наружной 22 рубашек.

Геометрия первичных отверстий 4 и вторичных отверстий 6 способствует формированию комбинированных струй J46, каждая из которых является результатом пересечения первичной воздушной струи J4 и вторичной воздушной струи J6. В частности, соответствующие ориентации каждого первичного направления Х4 и каждого вторичного направления Х6, в частности по отношению к оси Х1, а также соответствующие положения каждого первичного отверстия 4 и каждого вторичного отверстия 6 определяют таким образом, чтобы формировать комбинированные струи J46, как показано на фиг.5-8.

Кроме того, для первичной воздушной струи J4 и соответствующей вторичной воздушной струи J6 вышеупомянутые ориентации и положения определяют таким образом, чтобы область их пересечения R46, показанная на фиг.5, находилась на входе кромки 12. Область пересечения R46 соответствует объему, в котором первичная воздушная струя J4 встречает соответствующую вторичную воздушную струю J6, что приводит к образованию комбинированной струи J46.

Иначе говоря, первичная воздушная струя J4 и соответствующая вторичная воздушная струя J6 отклоняют друг друга и объединяются в комбинированную струю J46. В настоящей заявке термин «объединенный» указывает, что первичная воздушная струя и вторичная воздушная струя взаимодействуют таким образом, что практически происходит их сложение. Как показано на фиг.7 и 8, каждая комбинированная струя J46 в основном имеет форму конуса, расширяющегося от области пересечения R46 до выхода кромки 12.

Первичное направление Х4 и соответствующее вторичное направление Х6 сходятся предпочтительно в точке пересечения 46, принадлежащей к области пересечения R46. Таким образом, пересечение или взаимодействие соответствующих первичной воздушной струи и вторичной воздушной струи является максимальным. Расход каждой комбинированной воздушной струи по существу соответствует сложению расходов создающих ее первичной воздушной струи и вторичной воздушной струи. Это позволяет оптимизировать производительность нанесения покрытия и стабильность нанесения материала покрытия на покрываемые объекты.

Точка пересечения 46 находится на осевом расстоянии L46 от общей плоскости Р46, составляющем от 1-кратного до 2-кратного наибольшего размера первичных 4 или вторичных 6 отверстий. Этот наибольший размер взят в общей плоскости Р46. В данном случае речь может идти как о диаметре d4, так и о диаметре d6, поскольку первичные 4 и вторичные 6 отверстия имеют одинаковый диаметр. На практике осевое расстояние L46 между точкой пересечения 46 и общей плоскостью Р46 составляет от 0,5- до 30-кратного упомянутого наибольшего размера.

Такое осевое расстояние L46 позволяет получать относительно однородное сложение потоков первичной воздушной струи J4 и вторичной воздушной струи J6, то есть ограничивает неоднородность комбинированной струи J46 на уровне и на выходе кромки 12.

Как показано на фиг.6, каждая комбинированная струя J46 имеет в плоскости кромки 12 сечение в основном в виде эллипса Е46, усеченного кромкой 12. Действительно, поток суммарной или комбинированной струи J46 отклоняется наружной задней поверхностью 13 барабана 1. Большая ось Х46 эллипса Е46 наклонена под углом А46 относительно направления Т12, локально касательного к кромке 12. Угол А46 определяется также соответствующими ориентациями каждого первичного направления Х4 и каждого вторичного направления Х6, а также соответствующими положениями каждого первичного отверстия 4 и каждого вторичного отверстия 6.

В данном случае угол А46 равен 50°. На практике угол А46 может находиться в пределах от 20° до 70°, предпочтительно от 35° до 55°. Этот наклон эллипса Е46 и, следовательно, комбинированной струи J46 позволяет получать равномерные скорости воздуха в потоках комбинированных струй J46, которые проходят вокруг кромки 12, что будет описано ниже со ссылками на фиг.7 и 8.

Как показано на фиг.7 и 8, первичные отверстия 4 и вторичные отверстия 6 расположены соответственно на первичном контуре С4 и на вторичном контуре С6, то есть на окружности С таким образом, чтобы частично смешивать две соседние комбинированные струи J46. Таким образом, каждая боковая область комбинированной струи J46, рассматриваемая в направлении Т12, образованном касательной к кромке 12, смешивается с боковой областью соседней комбинированной струи J46. Объемы F46 смешивания показаны заштрихованным сечением на фиг.8.

Такое смешивание обеспечивает относительно хорошую однородность скоростей воздуха на периферии кромки 12, не только если рассматривать профиль скорости в окружном направлении Т12, но также если рассматривать профиль скорости в радиальном направлении R12.

Иначе говоря, соответствующие положения первичных отверстий 4 и вторичных отверстий 6, а также соответствующие ориентации первичных Х4 и вторичных Х6 направлений позволяют получить изотропное поле скоростей воздуха вокруг всего барабана 1. Следовательно, значения расхода воздуха, проходящего через элементарные сечения идентичной площади, но с любым положением внутри оболочки, образованной прилегающими друг к другу комбинированными струями J46, по существу являются одинаковыми. Все капли, распыляемые кромкой 12, подвергаются, таким образом, воздействию однородных и постоянных аэравлических сил.

В результате этого, с одной стороны, повышается стабильность при нанесении материала покрытия напокрываемый объект и, с другой стороны, повышается производительность нанесения или эффективность переноса материала покрытия на покрываемый объект. Действительно, однородные и постоянные аэравлические силы позволяют уменьшить количество материала покрытия, не попадающего на покрываемый объект, обычно называемое «overspray».

В различных условиях испытаний было установлено повышение производительности нанесения покрытия примерно на 10%. Таким образом, производительность нанесения покрытия, составлявшая примерно 75% для известного роторного распылителя, доходит примерно до 87% для роторного распылителя в соответствии с настоящим изобретением. Для установки распыления материала покрытия в соответствии с настоящим изобретением, содержащей роторный распылитель в соответствии с настоящим изобретением, такая производительность нанесения покрытия дает существенную экономию распыляемого материала покрытия, а также экономию, связанную с переработкой отходов.

Роторный распылитель Р можно применять в рамках способа распыления материала покрытия в соответствии с настоящим изобретением. Предпочтительно расход первичных воздушных струй J4 и расход вторичных воздушных струй J6 составляет соответственно 33% и 67% от общего расхода воздуха, который может составлять от 100 Нл/мин до 1000 Нл/мин, предпочтительно от 300 Нл/мин до 800 Нл/мин. На практике расход первичных воздушных струй J4 может составлять от 25% до 75% от общего расхода воздуха, и расход вторичных воздушных струй J6 может соответственно составлять от 75% до 25% от этого общего расхода воздуха.

Такие условия работы и, в частности, такое распределение расходов первичных воздушных струй J4 и вторичных воздушных струй J6 позволяет оптимизировать производительность нанесения покрытия и стабильность нанесения покрытия на покрываемый объект.

Согласно не показанному на фигурах варианту первичный и вторичный контуры могут располагаться в двух разных плоскостях. В частности, первичный и вторичный контуры могут быть расположены в двух разных плоскостях в основном на усеченной конусной поверхности, которая проходит в выходной части неподвижного корпуса и вокруг оси вращения барабана. В целом, первичный контур и/или вторичный контур могут быть неплоскими.

Согласно другому непоказанному варианту неподвижный корпус роторного распылителя может содержать дополнительные отверстия, предназначенные для выпуска воздушных струй, отличающихся по ориентации от первичных и вторичных воздушных струй. Кроме того, неподвижный корпус может содержать дополнительные отверстия, которые расположены иначе, чем первичные и вторичные отверстия. Такие дополнительные отверстия необязательно конфигурированы для производства комбинированных струй, а могут выполнять другие функции.

1. Роторный распылитель (Р) материала покрытия, содержащий:
- орган (1) распыления материала покрытия, содержащий, по меньшей мере, одну в основном окружную кромку (12), выполненную с возможностью формирования струи материала покрытия,
- средства приведения во вращение органа (1) распыления и
- неподвижный корпус (2), который содержит:
первичные отверстия (4), расположенные по первичному контуру (C4), окружающему ось (X1) вращения органа (1) распыления, при этом каждое первичное отверстие (4) предназначено для выпуска первичной воздушной струи (J4) в первичном направлении (Х4),
вторичные отверстия (6), расположенные по вторичному контуру (С6), окружающему ось (X1) вращения органа (1) распыления, при этом каждое вторичное отверстие (6) предназначено для выпуска вторичной воздушной струи (J6) во вторичном направлении,
отличающийся тем, что соответствующие ориентации каждого первичного направления (Х4) и каждого вторичного направления (X6), а также соответствующие положения каждого первичного отверстия (4) и каждого вторичного отверстия (6) приводят к формированию комбинированных струй (J46), каждая из которых является результатом пересечения, по меньшей мере, одной первичной воздушной струи (J4) и, по меньшей мере, одной вторичной воздушной струи (J6) соответственно, при этом область пересечения (R46) находится на входе кромки (12).

2. Роторный распылитель (Р) по п.1, отличающийся тем, что каждое первичное направление (Х4) и орган (1) распыления не пересекаются и каждое вторичное направление (Х6) является секущим по отношению к органу (1) распыления.

3. Роторный распылитель (Р) по п.2, отличающийся тем, что каждое вторичное направление (X6) проходит в плоскости, содержащей ось (X1) вращения, и тем, что вторичные направления (X6) сходятся в основном к вершине (S6), находящейся на оси (X1) вращения.

4. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что каждое первичное отверстие (4) и соответствующее вторичное отверстие (6) разделены расстоянием (С46), составляющим от 0 мм до 10 мм, предпочтительно равным 1 мм.

5. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первичные отверстия (4) и вторичные отверстия (6) расположены соответственно на первичном контуре (C4) и на вторичном контуре (C6) таким образом, чтобы две соседних комбинированных струи (J46, J46) частично смешивались.

6. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что все первичные направления (Х4) и все вторичные направления (X6) соответственно имеют симметрию относительно оси (X1) вращения.

7. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что расстояние (L1) между первичным контуром (C4) и кромкой (12), взятое вдоль оси (X1) вращения, составляет от 5 мм до 30 мм, и тем, что расстояние (L1) между вторичным контуром (С6) и кромкой (12), взятое вдоль оси (X1) вращения, составляет от 5 мм до 30 мм.

8. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первичный контур (C4) и вторичный контур (С6) имеют, каждый, форму окружности.

9. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первичный контур (C4) и вторичный контур (C6) расположены в общей плоскости (Р46), при этом общая плоскость (P46) перпендикулярна к оси (X1) вращения.

10. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первичный контур и вторичный контур расположены на, в основном, усеченной конусной поверхности, которая проходит в выходной части неподвижного корпуса и вокруг оси вращения барабана.

11. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первичный контур (C4) и вторичный контур (С6) совпадают по окружности (С), центрированной по оси (X1) вращения, при этом соотношение между диаметром (D12) кромки (12) и диаметром (D) окружности (С) составляет от 0,65 до 1 и предпочтительно равно 0,95.

12. Роторный распылитель (Р) по п.11, отличающийся тем, что корпус (2) содержит от 20 до 60 первичных отверстий (4) и от 20 до 60 вторичных отверстий (6), тем, что первичные отверстия (4) и вторичные отверстия (6) являются круглыми, тем, что первичные отверстия (4) выполнены на окружности (С), чередуясь с вторичными отверстиями (6), и тем, что диаметр (d4) первичных отверстий (4) и диаметр (d6) вторичных отверстий (6) составляют от 0,4 мм до 1,2 мм и предпочтительно равны 0,8 мм.

13. Роторный распылитель (Р) по п.9, отличающийся тем, что первичное направление (Х4) и соответствующее вторичное направление (Х6) сходятся в точке (46) пересечения, при этом расстояние вдоль оси (X1) вращения между общей плоскостью (Р46) и точкой (46) пересечения составляет от 0,5-кратного до 30-кратного, предпочтительно от 1-кратного до 2-кратного наибольшего размера первичных (4) или вторичных (6) отверстий, взятого в общей плоскости (P46).

14. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что каждая комбинированная струя (J46) имеет сечение в плоскости кромки (12), которое в основном имеет форму эллипса (Е46), усеченного кромкой (12), при этом большая ось (Х46) эллипса (Е46) имеет наклон относительно направления (T12), локально касательного к кромке (12), под углом от 20° до 70°, предпочтительно от 35° до 55°.

15. Роторный распылитель (Р) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первичные направления (Х4) проходят на радиальном расстоянии (r4) от кромки (12), составляющем от 0 мм до 25 мм и предпочтительно равном 0 мм, и тем, что вторичные направления (Х6) пересекают орган (1) пульверизации на осевом расстоянии (L136) от кромки (12), составляющем от 0 мм до 25 мм и предпочтительно равном 3,5 мм.

16. Способ распыления материала покрытия, отличающийся тем, что используют роторный распылитель (Р) по одному из пп.1-15 с общим расходом воздуха от 100 Нл/мин до 1000 Нл/мин, предпочтительно от 300 Нл/мин до 800 Нл/мин, включающим в себя от 25% до 75%, предпочтительно 33% расхода первичных воздушных струй (J4) и от 75% до 25%, предпочтительно 67% расхода вторичных воздушных струй (J6).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ротационному распылителю материала для покрытия. .

Изобретение относится к отклоняющему воздушному кольцу для ротационного распылителя и колоколообразной тарелке. .

Изобретение относится к способу изготовления комбинированных элементов, состоящих из одного защитного слоя и одного жесткого пенопласта на изоцианатной основе, между которыми нанесен промотор адгезии.

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребителей человека, в частности к устройствам и системам увлажнения воздуха для обеспечения температурно-влажностного режима в жилых и рабочих помещениях, для охлаждения теплонапряженных объектов.

Изобретение относится к системам обеспечения заданных параметров газовой среды в изолированных помещениях и, в частности, может быть использовано в системах вентиляции бытовых и рабочих отсеков пилотируемых космических объектов, различных механизмов, зданий и сооружений всевозможного назначения в процессе производственной деятельности.

Изобретение относится к конструкции роторных распылительных аппаратов и может быть использовано в пищевой, химической и смежных отраслях промышленности для аппаратурного оформления процессов пылегазоочистки, ректификации, упаривания и т.п.

Изобретение относится к устройствам для распыления и нанесения жидкостей на" поверхности изделий и может быть использовано для нанесения покрытия на поверхность деталей.

Изобретение относится к сушильной технике, в частности распылительной сушке материалов, и может быть использовано в химической, микробиологической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности для распыления растворов и суспензий в распылительных сушилках.

Изобретение относится к распылению наносимого покрытия при помощи вращающегося пульверизатора и может быть использовано для нанесения материала покрытия, такого как грунтовка, краска, лак для нанесения на автомобильные кузова, а также фитосанитарное вещество для распыления на растениях и т.д. Во вращающемся пульверизаторе для распыления материала покрытия средства нагнетания воздуха содержат воздушный распределитель. Воздушный распределитель расположен во входной части поверхности потока для нагнетания воздуха в центральную область поверхности потока в радиальном и осевом направлениях. Воздушный распределитель может быть неподвижно соединен с распылительным органом. В способе распыления материала покрытия используют вращающийся пульверизатор. Способ содержит подачу материала покрытия в распылительный орган. Кроме того, по способу нагнетают воздух в область, расположенную радиально внутри объема, ограниченного поверхностью потока, при помощи воздушного распределителя, расположенного во входной части поверхности потока распылительного органа. Затем выбирают один или несколько потоков воздуха в непрерывном переменном или цикличном режиме, проходящих в средствах нагнетания воздуха. Техническим результатом изобретения является получение хорошей стойкости соударений материалов покрытий с покрывающими объектами и ограничение загрязнения компонентов чаши. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх