RU2171719C1

RU2171719C1 - Paint sprayer

Info

Publication number: RU2171719C1
Application number: RU2000100171/12A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Залюбовский; А.М. Кравченко; Ю.И. Фурсов; Ю.С. Медведев
Original assignee: Военный автомобильный институт
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2001-08-10

Abstract

FIELD: devices for application of paint coatings by pneumatic or kinetic paint spraying. SUBSTANCE: additionally introduced into paint sprayer is device regulating the supply of compressed air to form air bell. Said device is made in from of registration unit, control unit, regulation unit, actuating unit and current source. Registration unit is made in form of pressure pickup and located in body of working chamber. Regulation unit is made in form adjusting screw and found in body of registration unit. Control unit is made in form of rheostat and connected mechanically with registration unit. Actuating unit, for instance, in form of electromagnetic valve is located in body of branch pipe supplying compressed air. Current source, control unit and actuating unit from series circuit. EFFECT: reduced consumption of compressed air and higher productivity. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для нанесения лакокрасочных покрытий с пневматическим и кинетическим распылением краски. The invention relates to a device for applying coatings with pneumatic and kinetic spraying of paint.

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. A device for applying paint and varnish coatings is known (Patent N 1666195, IPC B 05 B 1/06, 1989), comprising a central nozzle for spraying paint with an expanding conical outlet pipe and an expanding air outer nozzle with an expanding socket fixed to its outlet end with a through perforation in the base, forming with an output nozzle of the central nozzle protruding relative to it, an annular Laval nozzle, in a critical section of which through perforation is made in the outlet nozzle. The disadvantage of this device is that the presence of a rigid socket does not allow you to adjust the cross-sectional shape of the spray torch.

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. The closest in technical essence is a spray gun A.B. Ermilova for applying coatings with pneumatic and kinematic spray paint (Patent N 1811903, IPC B 05 B 1/06, 7/08, 1/28, 1993), containing a Central nozzle for spraying, equipped with a nozzle for supplying compressed air to the outer nozzle mounted relative to the central nozzle with the formation of an annular Laval nozzle between them, and a bell mounted on the outer nozzle with through perforation at the base, the bell being made of a deformable material and provided with means for fixing the shape of its cross section in in the form of a removable template fixed to the outer end of the socket.

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. The disadvantage of this device is that in its design there is no device that automatically regulates the supply of compressed air to form a spray, which causes an overspending of compressed air and reduces productivity, since it is necessary to turn off the air supply to form the air bell manually, even if the operator cuts off for a short time paint material in the working chamber.

Изобретение направлено на снижение расхода сжатого воздуха и повышение производительности. The invention is aimed at reducing the consumption of compressed air and increasing productivity.

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. The solution to this problem is achieved by the fact that a device regulating the supply of compressed air to form an air bell is additionally introduced into the spray gun, made in the form of a registration unit, a control unit, a control unit, an executive unit and a current source, and the registration unit is made in the form of a pressure sensor and is located in the housing of the working chamber, and the control unit is made in the form of an adjusting screw and is located in the housing of the registration unit, the control unit is made in the form of a rheostat and communication n mechanically with the recording unit, and an execution unit, such as a solenoid valve disposed in the housing of the compressed air supplying pipe, wherein a current source, a control unit and an execution unit to form a serial electric circuit.

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. A distinctive feature of the prototype is that the additional device introduced into the spray gun allows you to automatically adjust the compressed air supply to form a spray jet depending on the pressure in the working chamber, which provides an economical mode of compressed air flow and increases productivity by automating the compressed air supply process for forming air bells.

На чертеже схематично показан продольный разрез предлагаемого устройства. The drawing schematically shows a longitudinal section of the proposed device.

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.The device according to the invention comprises a working chamber 1, for example, a mixing chamber for a pneumatic type spray gun or a high pressure chamber for a kinetic type spray gun, with a calibrated central nozzle 2 for spraying paint, which is equipped with an external end face 3. In the housing of the working chamber 1, a registration unit 16 is fixed by thread, made in the form of a pressure sensor, for example, diaphragm type. In the housing of the registration unit is located the control unit 17, made in the form of an adjusting screw. The registration unit is mechanically connected to the control unit 18, made in the form of a rheostat. An external nozzle 4 with an annular cavity 5, equipped with a pipe 6 for supplying compressed air from a source (not shown), is rigidly fixed on the outside of the working chamber 1 from the outside. An actuating unit 19, for example, an electromagnetic valve, which is electrically connected in series with the control unit 18 and the current source 15, is fixed in a threaded body to the pipe 6. An annular Laval nozzle is formed between the outer end 3 and the outer nozzle 4. The angle between the outer surface of the outer end 3 and the inner surface of the nozzle 4 is 12 ^o . In a critical section of the specified Laval nozzle, the outer end 3 is made with through perforation 7. The Central nozzle 2 provides the formation of a torch 8 with a Central expansion angle α. The inner surface of the outer nozzle is made with a Central angle of expansion β.
A ring 9 is provided at the end of the outer nozzle 4 and is provided with a concentric spray torch 8 with a bell 10. The inner surface of the bell 10 is made with a central expansion angle smaller than the central expansion angle β of the inner surface of the nozzle 4. Between the end of the external nozzle 4 and the outlet end 3 of the central the nozzle 2 of the socket 10 is made with through perforation 11, through which the space between the central 2 and the outer 4 nozzles is connected with the atmosphere with the formation between the spray torch 8 and the air socket 10 stake 12. The bell 10 is made of a deformable material, for example flexible plastic or reinforced rubber, with the possibility of mechanically changing the cross-sectional shape of the bell and is equipped with a means for fixing this cross-sectional shape, which is made in the form of a removable template fixed by screws 13 on the outer end of the bell 10 14. The template 14 is made in the form of a ring of round or oval shape.

Работа краскораспылителя осуществляется следующим образом. The operation of the spray gun is as follows.

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. When applying paint material from a source (not shown) into the working chamber 1, the central nozzle 2 forms a spray torch 8, consisting of fine particles of paint moving in the direction indicated by arrows B. When pressure arises in the working chamber 1, the registration unit 16 is activated, for example, a sensor pressure set using the control unit 17, for example the adjusting screw, for a certain value of the minimum and maximum pressure, which is mechanically connected with the control unit, for example rheost an atom, the circuit is closed in this case: a current source 15 - a control unit 18 - an executive unit 19 - a current source 15. At the same time, an executive unit, for example an electromagnetic valve, opens a channel for supplying compressed air in the pipe 6. Through the pipe 6 in the direction of the arrow in the ring cavity 5 receives compressed air from the source, which, when passing through an annular gap in the form of a Laval nozzle between the outer end 3 and the outer nozzle 4, is formed into an annular air flow (air bell), covering the spray torch 8 and spreading along the bell 10. Through the perforation 7, air is sucked out from the inner cavity of the outer end 3 of the central nozzle 2 into the critical section of the Laval nozzle in the direction of the arrows G, which reduces air pressure and aerodynamic resistance of the torch 8 spray within the outer end 3 and reduces twisting particles of paint before compression of the spray torch in an annular air stream. Through the perforation 11, atmospheric air is ejected by a circular air flow along arrows D, which ensures an increase in the cross-sectional area and density of the annular air flow outside the outer end 3 and compression of the spray torch by this air flow. In addition, due to the difference between the central angle β of the expansion of the outer nozzle 4 and the central angle of the inner surface of the socket 10, an additional compression of the spray nozzle 8 occurs within the socket 10, since the speed of the annular air flow along arrows E along the longitudinal axis of the spray gun exceeds the speed of the spray nozzle. This ensures a decrease in the speed of transverse flow of paint particles and aerodynamic resistance to the spray torch, while preventing paint particles from getting on the inner surface of the bell 10. The bell 10 protects the annular air flow from aerodynamic drag as a result of its friction against stationary atmospheric air, since the air flow is friction against solid the surface is substantially smaller than that of motionless air.

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. The air bell 12 after leaving the bell 10 and the passage of the most dangerous zone of turbulence maintains a sufficiently high speed and continues to protect the spray torch 8 from aerodynamic friction and saturation of the surrounding air with fine particles of paint. Due to these effects significantly increases the range and stability of the spray torch.

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. With a round cross-sectional shape of the bell 10 (Fig. 2), the surfaces of the spray torch 8 and the air bell 12 also have a round shape, which allows high-quality painting of small parts, lattice and rod structures, etc. If necessary, the coloring of the developed flat surfaces of a larger area, the bell 10 is mechanically deformed by manual action, giving its outer end an oval or slotted shape in cross section. The result is a smooth change in the shape of the cross section of the air bell 12 from round in the upper part of the bell 10 to an oval in the lower part of this bell. Accordingly, at the bottom of the bell 12 compresses the spray torch 8, giving it also an oval shape in cross section. The interchangeable template 14 protects against changing the specified cross-sectional shape of the socket 10 under the influence of internal stress relaxation in the material of the deformed socket or from accidental external mechanical influences.

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. When the operator changes the supply of paint and varnish material, a change in pressure occurs in the working chamber 1, while the registration unit 16 acts mechanically on the control unit 18, which is electrically connected to the executive unit 19. The voltage in the circuit is changed: current source 15 - control unit 18 - executive unit 19 - the current source 15 leads to a change in the cross section of the nozzle for supplying compressed air 6, and therefore to a change in the flow rate of compressed air.

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. When the operator briefly shuts off the supply of paint and varnish material in the working chamber 1, a sharp drop in pressure occurs, while the recording unit 16 acts on the control unit 18, which interrupts the circuit: current source 15 - control unit 18 - actuating unit 19 - current source 15. As a result, the channel for supplying compressed air in the pipe 6 is blocked.

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. Thus, automatic control of the flow of compressed air depending on the pressure in the working chamber 1 is carried out, which allows economical consumption of compressed air to form an air bell and increases productivity by automating the operation of supplying compressed air to form an air bell.

Claims

A spray gun comprising a central nozzle for spraying, an outer nozzle provided with a compressed air supply nozzle, mounted relative to the central nozzle to form an annular Laval nozzle between them, and a bell mounted on the outer nozzle with through perforation at the base, characterized in that the device is additionally inserted into it, regulating the supply of compressed air to form an air bell, made in the form of a registration unit, a control unit, a control unit, an executive unit and a current source, the recording unit made in the form of a pressure sensor and located in the housing of the working chamber, and the control unit made in the form of an adjusting screw and located in the housing of the registration unit, the control unit is made in the form of a rheostat and is connected mechanically to the registration unit, and the executive a unit, for example an electromagnetic valve, is located in the housing of the compressed air supply pipe, and the current source, control unit and actuator unit form a series electrical circuit.