ПУЛЬВЕРИЗАТОР И ОРГАН РАСПЫЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПОКРЫТИЯ И СПОСОБ РАСПЫЛЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТАКОГО ПУЛЬВЕРИЗАТОРА
ATOMISER AND COAT MATERIAL SPRAYER AND METHOD OF SPRAYING WITH HELP OF SAID ATOMISER

Настоящее изобретение касается вращающегося пульверизатора для распыления материала покрытия. Настоящее изобретение касается также вращающегося органа для распыления материала покрытия. Кроме того, настоящее изобретение касается также способа распыления материала покрытия, в котором применяют такой вращающийся пульверизатор.
Обычное распыление при помощи вращающихся пульверизаторов применяют для нанесения материала покрытия на соответствующие объекты, такие как автомобильные кузова. Под материалом покрытия следует понимать любое вещество, предназначенное для распыления в виде капель на покрываемый объект, такое как грунтовка, краска, лак, а также фитосанитарное вещество для распыления на растениях и т.д.
Вращающийся пульверизатор для распыления материала покрытия содержит распылительный орган, вращающийся с высокой скоростью под действием средств приведения во вращение, таких как воздушная турбина высокого давления. Как правило, такой распылительный орган имеет форму чаши с симметрией вращения и содержит, по меньшей мере, одну распылительную кромку, выполненную с возможностью формирования струи материала покрытия. Вращающийся пульверизатор содержит также неподвижный корпус, в котором расположены средства приведения во вращение, а также средства подачи материала покрытия в распылительный орган.
Струя материала покрытия, распыляемая кромкой вращающегося органа, имеет общую конусную форму, которая зависит от параметров, таких как скорость вращения чаши и расход материала покрытия. Чтобы контролировать форму этой струи, в известных вращающихся пульверизаторах выполняют несколько отверстий. Эти отверстия выполняют в корпусе вращающегося пульверизатора на окружности, которая находится на наружном контуре чаши и центр которой находится на оси симметрии чаши. Эти отверстия предназначены для выпуска воздушных струй, позволяющих формировать струю материала покрытия.
В документе JP-А-8071455 описан вращающийся пульверизатор, в котором воздушные струи, исходящие от наружного контура чаши, предназначены для уменьшения разрежения, присутствующего на выходе чаши, и для получения равномерной пленки наносимой краски.
Однако такой вращающийся пульверизатор создает относительно высокие скорости воздуха, что может привести к ухудшению, с точки зрения качества и количества, нанесения материала покрытия на покрываемый объект.
С одной стороны, если рассматривать качество, объект, покрываемый при помощи такого вращающегося пульверизатора, характеризуется соударениями, профили которых иногда являются неравномерными и, как правило, малостойкими. Стойкость соударения при выходе материала покрытия из вращающегося пульверизатора по существу соответствует равномерности кривой, характеризующей в зависимости от определенного параметра, такого как расход воздуха юбки, «ширину соударения», то есть ширину средней или верхней зоны толщины покрытия, рассматриваемой в направлении, перпендикулярном к направлению относительного движения между вращающимся пульверизатором и покрываемым объектом.
С другой стороны, с точки зрения количества, выход покрытия в таком вращающемся пульверизаторе является относительно ограниченным. Выход покрытия, называемый также эффективностью переноса, соответствует отношению количества материала покрытия, нанесенного на покрываемый объект, к количеству материала покрытия, распыляемого при помощи вращающегося пульверизатора.
В документе DE-А-102007012878 раскрыт пульверизатор, в котором используют воздушный поток для формирования центральной струи краски и для прижатия периферического потока к поверхности потока чаши. Средства нагнетания воздуха, находящиеся снаружи поверхности потока чаши, не позволяют влиять на стойкость соударения материала покрытия или на выход покрытия.
Настоящее изобретение призвано устранить эти недостатки и предложить вращающийся пульверизатор для распыления материала покрытия, позволяющий заполнить разрежение на выходе чаши, получить хорошую стойкость соударений материалов покрытий с покрываемыми объектами и ограничить загрязнение компонентов чаши.
В связи с этим объектом изобретения является вращающийся пульверизатор для распыления материала покрытия, содержащий неподвижный корпус, орган распыления материала покрытия, средства приведения во вращение распылительного органа вокруг оси вращения, средства подачи материала покрытия в распылительный орган, при этом орган распыления материала покрытия содержит, по меньшей мере, одну поверхность потока, на которую должен попадать материал покрытия, и, по меньшей мере, одну кромку для распыления материала покрытия, при этом кромка гидравлически сообщается с поверхностью потока. Этот вращающийся пульверизатор дополнительно содержит средства для нагнетания воздуха в область, расположенную радиально внутри объема, ограниченного поверхностью потока, и на входе кромки, при этом средства нагнетания воздуха выполнены отдельно от средств подачи материала покрытия. Кроме того, средства нагнетания воздуха содержат воздушный распределитель, расположенный во входной части поверхности потока, для нагнетания воздуха в центральную область поверхности потока в радиальном и осевом направлениях.
Благодаря изобретению, в частности, благодаря такому расположению воздушного распределителя, воздух можно нагнетать внутрь распылительного органа во время подачи краски, что улучшает стойкость и выход покрытия во время распыления. В контексте изобретения расположение воздушного распределителя во входной части поверхности потока означает, что он окружен в радиальном направлении этой поверхностью и расположен в осевом направлении на уровне, по меньшей мере, части этой поверхности.
Согласно другим предпочтительным, но факультативным отличительным признакам изобретения, взятым отдельно или в любой технически допустимой комбинации:
- средства нагнетания воздуха выполнены таким образом, чтобы направлять весь или часть воздуха на поверхность потока;
- воздушный распределитель выполнен отдельно от распылительного органа и является неподвижным относительно неподвижного корпуса;
- воздушный распределитель содержит съемную насадку, закрепленную на средствах нагнетания воздуха и/или на средствах подачи;
- средства нагнетания воздуха содержат воздуховод, расположенный на входе распылительного органа, при этом выходной участок воздуховода расположен по существу параллельно и вблизи оси вращения, причем этом участок предпочтительно является коаксиальным с осью вращения;
- средства подачи материала покрытия содержат канал, выходной участок которого расположен в основном параллельно воздуховоду и на расстоянии от оси вращения;
- средства подачи материала покрытия содержат канал, который имеет трубчатую форму и который расположен вокруг воздуховода;
- воздушный распределитель выполнен на уровне выходного участка воздуховода;
- воздушный распределитель неподвижно соединен с распылительным органом;
- воздушный распределитель содержит, по меньшей мере, одно отверстие, расположенное на входе воздушного распределителя, в которое заходит воздушный поток, а также, по меньшей мере, один канал, расположенный на выходе отверстия;
- воздушный распределитель содержит несколько каналов, которые сходятся на выходе отверстия и направления выпуска которых распределены внутри телесного угла, превышающего телесный угол, описывающий поверхность потока, и меньшего 2π стерадиан (ср), при этом некоторые каналы направлены к поверхности потока;
- выходная осевая поверхность воздушного распределителя является полностью или частично плоской;
- выходная осевая поверхность воздушного распределителя является криволинейной и предпочтительно имеет форму участка сферы; и
- поверхность потока в основном имеет симметрию вращения относительно оси вращения, и воздушный распределитель содержит наружную поверхность, имеющую по существу форму усеченного конуса вокруг оси вращения, при этом наружная поверхность ограничивает вместе с поверхностью потока проход для материала покрытия.
Кроме того, объектом настоящего изобретения является распылительный орган для распыления материала покрытия, содержащий, по меньшей мере, одну поверхность потока, на которую должен попадать материал покрытия, поступающий из средств подачи материала покрытия, и, по меньшей мере, одну кромку для распыления материала покрытия, при этом кромка гидравлически сообщается с поверхностью потока. Этот распылительный орган дополнительно содержит средства нагнетания воздуха в область, расположенную радиально внутри объема, ограниченного поверхностью потока, и на входе кромки, при этом средства нагнетания воздуха выполнены отдельно от средств подачи материала покрытия. Средства нагнетания воздуха содержат воздушный распределитель, расположенный во входной части поверхности потока, для нагнетания воздуха в радиальном и в осевом направлениях в центральную область поверхности потока, и неподвижно соединенный с распылительным органом.
Объектом настоящего изобретения является также способ распыления материала покрытия, в котором используют описанный выше вращающийся пульверизатор и который содержит следующие этапы:
- в распылительный орган подают материал покрытия;
- нагнетают воздух в область, расположенную радиально внутри объема, ограниченного поверхностью потока, при помощи воздушного распределителя, расположенного во входной части поверхности потока распылительного органа;
- выбирают один или несколько потоков воздуха в непрерывном, переменном или цикличном режиме, проходящих в средствах нагнетания воздуха.
Настоящее изобретение и его преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве неограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает вид в изометрии с вырезом вращающегося пульверизатора в соответствии с настоящим изобретением, содержащего распылительный орган в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 - увеличенный вид в разрезе по плоскости II фиг.1 части пульверизатора.
Фиг.3 - вид, аналогичный фиг.2, части пульверизатора и распылительного органа согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг.4 - вид, аналогичный фиг.2, части пульверизатора и распылительного органа согласно третьему варианту осуществления изобретения.
Фиг.5 - вид, аналогичный фиг.2, части пульверизатора и распылительного органа согласно четвертому варианту осуществления изобретения.
Фиг.6 - вид, аналогичный фиг.2, части пульверизатора согласно пятому варианту осуществления изобретения.
Фиг.7 - вид, аналогичный фиг.2, части пульверизатора согласно шестому варианту осуществления изобретения.
Фиг.8 - график, иллюстрирующий некоторые преимущества вращающегося пульверизатора и распылительного органа в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с известными техническими решениями.
1
1
На фиг.1 показан вращающийся пульверизатор Р для распыления материала покрытия, содержащий распылительный орган 1, в дальнейшем называемый чашей. Чаша 1 частично находится внутри неподвижного корпуса 2. Чаша 1 показана в режиме распыления, в котором она приводится во вращение с высокой скоростью вокруг оси Х при помощи средств приведения во вращение, таких как воздушная турбина Т, кожух которой показан на фиг.1 пунктирной линией. Таким образом, ось Х является осью вращения чаши 1. Скорость вращения чаши 1 под нагрузкой, то есть когда она распыляет материал покрытия, может составлять от 25000 об/мин до 100000 об/мин.
1
Неподвижный корпус 2 называют «неподвижным», так как он не вращается вокруг оси Х. Неподвижный корпус 2 может быть установлен на не показанном на фигурах держателе, таком как рука многоосного робота.
1
1
Как показано на фиг.2, чаша 1 имеет симметрию вращения вокруг оси Х. Чаша содержит поверхность 11 потока, на которую должен попадать материал покрытия в виде пленки, которая под действием центробежной силы растекается, доходя до кромки 12, где этот материал распыляется в виде мелких капелек. Поверхностью потока называют полую внутреннюю поверхность чаши 1, то есть поверхность, обращенную к оси Х. Кромка 12 и поверхность 11 потока сообщаются между собой гидравлически таким образом, чтобы пленка материала покрытия могла перетекать от поверхности 11 потока до кромки 12, которая проходит по краю поверхности потока на выходе.
1
1
Совокупность капель, распыляемых на уровне кромки 12, образует не показанную струю материала покрытия, которая проходит от чаши 1 и направляется к не показанному покрываемому объекту, с которым происходит ее соударение. Чаша 1 содержит наружную поверхность 13, которая обращена к неподвижному корпусу 2. Наружную поверхность 13 называют «наружной», так как она не обращена к оси Х. Соответственно, поверхность 11 потока можно считать «внутренней», так как она обращена к оси Х.
1
1
Как показано на фиг.2, поверхность 11 потока состоит из входной части 11.1, которая имеет форму усеченного конуса с осью Х, и выходной части 11.2, которая содержит две усеченные конусные поверхности с осью Х, следующие друг за другом и сопрягающиеся между собой, при этом угол в вершине усеченной конусной поверхности, примыкающей к кромке 12, меньше угла в вершине усеченной конусной поверхности, примыкающей к входной части 11.1.
12
1
12
Кромка 12 имеет по существу форму окружности диаметром D с центром на оси Х. Между поверхностью 11 потока и кромкой 12 выполнены не показанные вырезы для улучшения контроля за размером капелек, распыляемых на уровне кромки 12. Диаметр D равен, например, 65 мм.
Как показано на фиг.1, вращающийся пульверизатор Р содержит также распределительный узел 24 для подачи текучих сред, жидких или газообразных, которые участвуют в работе чаши 1 в соответствии с настоящим изобретением. Распределительный узел 24 показан на фиг.1 пунктирной линией, и его выходной участок 22 частично показан на фиг.2.
Во время фазы распыления распределительный узел 24 позволяет подавать воздух и материал покрытия на уровень чаши 1. Во время фазы очистки вращающегося пульверизатора Р и чаши 1 распределительный узел 24 служит для подачи растворителей и продувочного воздуха на уровень чаши 1.
1
1
Как показано на фиг.2, выходной участок 22 распределительного узла 24 содержит воздуховод 20 и канал 21 для питания чаши материалом покрытия. Выходной участок воздуховода 20 имеет цилиндрическую форму и расположен на входе чаши 1 коаксиально с осью Х. В альтернативном варианте выходной участок воздуховода 20 может в основном проходить параллельно и вблизи оси Х.
Термины «входной» и «выходной» следует рассматривать относительно направления потока материала покрытия от цоколя вращающегося пульверизатора Р, расположенного на фиг.1 справа, до кромки 12, находящейся на фиг.1 слева.
1
1
Канал 21 образует средства подачи материала покрытия в чашу 1. Выходной участок канала 21 выполнен в виде цилиндрического отверстия, которое проходит по существу параллельно воздуховоду 20, то есть параллельно оси Х на радиальном расстоянии от оси Х. Иначе говоря, канал 21 смещен в распределительном узле 22 относительно воздуховода 20. В дополнение к каналу 21, в частности, на его входе вращающийся пульверизатор Р может содержать другие средства подачи материала покрытия в канал 21.
1
1
1
Термин «осевой» относится к узлу, детали или направлению, проходящему вдоль оси Х вращения и симметрии чаши 1. Термин «радиальный» относится к узлу, детали или направлению, проходящему в направлении, перпендикулярном к оси Х, такому как направление Y в плоскости фиг.2.
В альтернативном варианте канал 21 может иметь, как канал 121, описанный ниже со ссылками на фиг.3, трубчатую форму вокруг воздуховода и коаксиально с осью вращения. Такая трубчатая форма позволяет равномерно распределять материал покрытия по контуру воздушного распределителя и в пространстве, разделяющем входную сторону воздушного распределителя и выходную сторону распределительного узла.
Как показано на фиг.2, вращающийся пульверизатор Р содержит также воздушный распределитель 30, который расположен рядом с концевой поверхностью 23 выходного участка 22 распределительного узла 24. Концевая часть выходного участка 22 проходит через входное отверстие 14 круглой формы, выполненное в чаше 1. Воздушный распределитель 30 расположен во входной части 11.1 поверхности 11 потока. Воздушный распределитель 30 расположен на выходе воздуховода 20, если смотреть относительно направления потока воздуха.
1
В первом варианте осуществления, показанном на фиг.2, воздушный распределитель 30 неподвижно соединен с чашей 1. Воздушный распределитель 30 и чаша 1 соединены средствами крепления, находящимися вокруг оси Х, но не в плоскости фиг.2, где они, следовательно, не показаны. Эти средства крепления могут представлять собой, например, магниты или винты.
Воздуховод 20 и воздушный распределитель 30 образуют средства 3 для нагнетания воздуха в область, расположенную радиально внутри объема, ограниченного поверхностью 11 потока, и на входе кромки 12. Эта область ограничена, с одной стороны, воздушным распределителем 30 и, с другой стороны, выходной частью 11.2 поверхности 11 потока.
В настоящей заявке выражение «нагнетать воздух» относится к нагнетанию воздуха внутрь объема, ограниченного поверхностью потока чаши, и этот воздух проходит затем за пределы чаши 1. Кроме этого воздуха, который можно рассматривать как «центральный», вращающийся пульверизатор можно оборудовать средствами нагнетания воздуха юбки, прямого или косого (завихрение), что само по себе известно.
Средства 3 нагнетания воздуха, а именно воздушный канал 20, связанный с воздушным распределителем 30, выполнены отдельно от средств подачи материала покрытия в чашу 1, которые содержат, в частности, канал 21. Таким образом, во время распыления материала покрытия можно нагнетать воздух одновременно с подачей материала покрытия на уровень чаши 1.
1
1
В первом варианте выполнения изобретения, представленном на фиг.2, воздушный распределитель 30 выполнен с возможностью нагнетания воздуха в центральную область 11.3, которая принадлежит к объему, ограниченному поверхностью 11 потока. Термин «центральный» относится к положению центральной области 11.3 как в радиальном направлении Y, так и в осевом направлении Х. Воздушный распределитель 30 содержит отверстие 35, которое расположено с входной стороны воздушного распределителя 30 с возможностью захождения в него воздушного потока, поступающего из воздуховода 20. Для этого отверстие 35 расположено напротив и вблизи выходного конца воздуховода 20. Диаметр отверстия 35 по существу соответствует диаметру воздуховода 20.
Воздушный распределитель 30 содержит несколько каналов 32, 34 и 36, которые выполнены прямолинейно в воздушном распределителе 30. Каналы 32, 34 и 36 сходятся в общей камере 31, находящейся на выходе отверстия 35. Кроме каналов 32, 34 и 36, показанных в плоскости на фиг.2, воздушный распределитель 30 дополнительно содержит каналы, которые находятся за пределами плоскости фиг.2 и входные отверстия которых видны на уровне общей камеры 31. Иначе говоря, воздушный распределитель 30 имеет форму гарды. На практике число каналов составляет от 1 до 30.
1
Воздушный распределитель 30 содержит пару каналов 32 и пару каналов 34, которые соответственно имеют симметрию относительно оси Х. Воздушные струи, выходящие из каналов 32, 34 и 36, когда они поступают из воздуховода 20, показаны прямыми стрелками, хотя в действительности речь идет по существу о конусных или цилиндрических струях.
Протяженность центральной области 11.3 может варьировать в зависимости от геометрии и эксплуатационных параметров, таких как расход воздуха или ориентация каналов 32, 34 и 36.
1
32
1
34
1
32
34
36
Направление каждого канала 32 образует с осью Х угол А. Направление каждого канала 34 образует с осью Х угол А. Направление канала 36 образует с осью Х нулевой угол. На практике углы А, А и А составляют от 0° до 80°. Соответствующие направления каналов 32, 34 и 36 распределены, таким образом, внутри телесного угла, меньшего 2π ср.
1
11
Иначе говоря, каналы 32 и каналы 34 направлены к поверхности потока, входная часть 11.1 которой образует с осью Х угол А. Таким образом, соответствующие направления каналов 32, 34 и 36 распределены внутри телесного угла, превышающего телесный угол, описывающий поверхность 11 потока. Таким образом, средства нагнетания воздуха, воздушный канал 20 и воздушный распределитель 30 расположены таким образом, чтобы направлять часть воздуха к поверхности 11 потока. Эта часть нагнетаемого воздуха позволяет, в частности, уменьшить толщину пленки материала покрытия, растекающейся на поверхности 11 потока, «ламинируя» эту пленку.
В первом варианте выполнения, показанном на фиг.2, выходная осевая поверхность 37 воздушного распределителя 30 имеет форму полностью плоского диска, на который выходят выходные отверстия каналов 32, 34 и 36. Плоская или уплощенная форма выходной осевой поверхности 37 образует простой в изготовлении воздушный распределитель 30 и позволяет получать сплошные или маловозмущенные воздушные потоки и уменьшить зоны загрязнения.
Положения этих выходных отверстий, а также соответствующие длины и диаметры каналов 32, 34 и 36 определяют таком образом, чтобы нагнетать воздух в центральную область 11.3. В сочетании с вращением воздушного распределителя 30 вместе с чашей 1 это позволяет сместить дальше от чаши, ослабить и даже заполнить разрежение, присутствующее на выходе чаши 1.
1
Воздушный распределитель 30 содержит наружную поверхность 30.1, которая в основном имеет форму усеченного конуса с осью Х. Угол в вершине наружной поверхности 30.1 эквивалентен углу в вершине входной части 11.1 поверхности 11 потока. Иначе говоря, наружная поверхность 30.1 проходит параллельно входной части 11.1. Таким образом, наружная поверхность 30.1 и входная часть 11.1 образуют между собой проход 11.4 для материала покрытия. Проход 11.4 позволяет направлять материал покрытия, выходящий из канала 21, к поверхности 11 потока, на которой он растекается, образуя пленку.
Во время работы при распылении материала покрытия чаша 1 и ее воздушный распределитель 30 приводятся во вращение воздушной турбиной Т. Материал покрытия проходит в канале 21 внутри распределительного узла 22 и заполняет пространство, отделяющее концевую поверхность 23 от входной стороны 33 воздушного распределителя 30. Затем материал покрытия проходит через пространство 11.4 и растекается по поверхности 11 потока до кромки 12, где он распыляется в виде мелких капелек.
Предварительно или одновременно с этой подачей материала покрытия сжатый воздух поступает в средства 3 нагнетания воздуха, которые содержат воздуховод 20 и воздушный распределитель 30, и они направляют его в центральную область 11.3. Подачу воздуха осуществляют пока в чашу поступает материал покрытия. Нагнетаемый воздух проходит затем на выход чаши 1, после чего смешивается со струей распыляемого материала покрытия. Таким образом, нагнетаемый воздух позволяет компенсировать разрежение на выходе чаши 1.
В частности, во время короткой первоначальной фазы сжатый воздух подают в воздуховод 20 и воздушный распределитель 30, прежде чем подать краску в канал 21. Эта первоначальная фаза позволяет избежать обратного прохождения краски на воздушный распределитель 30 и внутрь него.
Кроме того, воздух, нагнетаемый через каналы 23 и 34, направляется на поверхность 11 потока, что способствует растеканию или прилеганию пленки материала покрытия к поверхности 11 потока.
Кроме того, воздух, нагнетаемый в центральную область 11.3, ограничивает обратное прохождение материала покрытия внутрь поверхности 11 потока и на выходную сторону 37 воздушного распределителя 30, что уменьшает загрязнение чаши 1 и, следовательно, позволяет уменьшить количество растворителя, необходимого для ее очистки.
Кроме того, этот нагнетаемый воздух улучшает эффективность нанесения материала покрытия на покрываемый объект, что будет подробно описано со ссылками на фиг.8. Кроме того, было отмечено, что нагнетание воздуха в центр чаши 1 не снижает выхода покрытия, называемого также эффективностью переноса, при нанесении.
На фиг.8 показан график, иллюстрирующий, в зависимости от расхода воздуха юбки SA для формирования струи распыляемого материала, изменение ширины W50 динамического соударения, то есть соударения с движущимся объектом, измеряемой по средней толщине профиля покрытия, что было пояснено выше со ссылками на известное техническое решение.
0
3
Кривая С является кривой стойкости ширины соударения W50 в известном вращающемся пульверизаторе, тогда как кривая С является кривой стойкости во вращающемся пульверизаторе в соответствии с настоящим изобретением, то есть содержащем средства 3 нагнетания воздуха внутрь объема, ограниченного поверхностью 11 потока.
0
3
0
3
0
3
0
3
0
3
0
3
Каждая из кривых С и С имеет зону, где ширина соударения W50 меняется прерывисто. Эти зоны обозначены Z и Z соответственно для кривых С и С. Эти зоны Z и Z называют «нестойкими», так как ширина соударения W50 меняется в них прерывисто, когда изменяют расход воздуха юбки SA, поэтому нестойкие зоны Z и Z не используют для распыления материала покрытия. Действительно, в нестойкой зоне Z или Z незначительное изменение внешнего параметра, такого как скорость вращения чаши 1, расход материала или перемещение руки многоосного робота, на которой установлен вращающийся пульверизатор Р, может существенно изменить аэравлический режим вокруг чаши 1 и неравномерно менять ширину соударения W50.
3
0
0
3
0
3
Нестойкая зона Z с нагнетанием воздуха в центр чаши 1 характеризуется относительно небольшим изменением ширины соударения W50, тогда как стойкая зона Z без нагнетания воздуха в центр чаши 1 характеризуется более значительным изменением ширины соударения W50. Вращающийся пульверизатор Р в соответствии с настоящим изобретением с нагнетанием воздуха в центр чаши 1 позволяет, таким образом, уменьшить амплитуду нестойкой зоны Z и привести ее к нестойкой зоне Z. Уменьшение этой амплитуды показано на фиг.8 зоной Z-Z, которая характеризуется изменением диаметра W50 примерно на 200 мм.
3
Следовательно, изменения ширины соударения W50 по кривой С являются более слабыми, что позволяет наносить материал покрытия слоями, накладывая тонкий слой материала покрытия на уже нанесенный базовый слой. Нанесение слоями является нанесением, при котором расход воздуха юбки является относительно низким и скорость вращения чаши является относительно высокой.
0
3
Кроме того, можно оптимизировать способ использования вращающегося пульверизатора Р. Для этого необходимо использовать все зоны кривых С и С, в которых ширина соударения W50 является стойкой.
0
3
3
3
В примере на фиг.8, когда расход воздуха юбки SA повышают от нескольких Нл/мин до 600 Нл/мин, сначала необходимо распылять материал покрытия без нагнетания воздуха в центр чаши 1, чтобы следовать первоначальной стойкой части кривой С до точки 51. Затем предпочтительно нагнетают больший или меньший поток воздуха в центр чаши 1, чтобы дойти до точки 52, в которой начинается стойкая зона кривой С. При этом необходимо следовать по кривой С до точки 53, сохраняя нагнетание воздуха в центр чаши 1. Затем на этом же цикле можно продолжать следовать кривой С от точки 53 после повышения расхода воздуха юбки SA.
0
В альтернативном варианте можно следовать кривой С, то есть прервать нагнетание воздуха в центр чаши 1, начиная от точки 54, когда повышают расход воздуха юбки SA. Таким образом, воздушный поток внутри чаши 1 можно нагнетать либо в цикличном режиме, либо в непрерывном режиме, то есть с постоянным значением расхода, либо в переменном режиме.
0
3
0
3
Это максимальное использование следующих друг за другом стойких зон кривых С и С позволяет также свести к минимуму потребление воздуха юбки SA, следуя кривой С, а не кривой С между значениями расхода, соответствующими точкам 51 и 54.
На фиг.3 показан второй вариант осуществления изобретения, в котором чаша 1 идентична чаше, показанной на фиг.2. Таким образом, описание чаши 1, представленное выше со ссылками на фиг.1, можно транспонировать на чашу 1, показанную на фиг.3. Элементы показанного на фиг.3 вращающегося пульверизатора, аналогичные или соответствующие элементам вращающегося пульверизатора Р, обозначены такими же цифровыми позициями, увеличенными на 100. Таким образом, на фигуре показаны распределительный узел, представленный своим выходным участком 122, воздуховод 120 и канал 121.
Частично показанный на фиг.3 вращающийся пульверизатор отличается от вращающегося пульверизатора Р, показанного на фиг.2, конструкцией средств подачи материала покрытия в чашу 1 и их положением относительно средств нагнетания воздуха в центр чаши 1.
1
Выходной участок распределительного узла 122 содержит воздуховод 120, идентичный воздуховоду 20 выходного участка 22 распределительного узла 24. В частности, воздуховод 120 является коаксиальным с осью Х. Средства 3 нагнетания воздуха, которые содержат воздуховод 120 и воздушный распределитель 30, являются, таким образом, идентичными средствам 3, показанным на фиг.1.
В частности, воздух, выходящий из воздуховода 120, попадает в общую камеру 31 распределителя 30 через отверстие 35, выполненное на входной стороне этого распределителя.
1
1
Участок 122 отличается от выходного участка 22 распределительного узла 24 тем, что средства подачи материала покрытия содержат канал 121, имеющий трубчатую форму вокруг воздуховода 120 и коаксиальный с осью Х, тогда как канал 21 выполнен в виде простого отверстия, смещенного относительно оси Х. Трубчатая форма канала 121 позволяет равномерно распределять материал покрытия по контуру воздушного распределителя 30 и в пространстве, разделяющем входную сторону 33 воздушного распределителя 30 и выходную сторону 123 распределительного узла 122.
В альтернативном варианте канал 121 может содержать, как и канал 21, описанный со ссылками на фиг.2, отверстие, проходящее параллельно воздуховоду, то есть оси вращения, и смещенное от центра в распределительном узле.
На фиг.4 показана чаша 101 согласно третьему варианту осуществления изобретения, в котором выходной участок 122 распределительного узла идентичен участку 122, показанному на фиг.3, и чаша 101 подобна чаше 1. Таким образом, описание чаши 1 и участка 122, представленное выше со ссылками на фиг.3, можно транспонировать на чашу 1 и на участок 122, показанные на фиг.4. Элементы показанного на фиг.4 вращающегося пульверизатора, аналогичные или соответствующие элементам вращающегося пульверизатора Р, обозначены такими же цифровыми позициями, увеличенными на 100. Таким образом, на фигуре показаны воздушный распределитель 130, общая камера 131, каналы 132, 134, 136 и 138, отверстие 135 доступа в камеру 131, выходная осевая поверхность 137, наружная поверхность 130.1.
Чаша 101 отличается от чаши 1, так как она содержит воздушный распределитель 130, форма и число каналов которого отличаются от воздушного распределителя 30. Другие характеристики воздушного распределителя 130 идентичны соответствующим характеристикам воздушного распределителя 30, в частности, что касается его входной осевой поверхности 133 и его наружной поверхности 130.1.
Воздуховод 120 участка 122 и воздушный распределитель 130 образуют вместе средства 103 нагнетания воздуха в центральную область чаши 101, расположенную радиально внутри ее поверхности 11 потока.
Прежде всего, воздушный распределитель 130 отличается от воздушного распределителя 30 тем, что его выходная осевая поверхность 137 является криволинейной и выпуклой, в данном случае имеет форму участка сферы, тогда как выходная осевая поверхность 37 является уплощенной. Форма воздушного распределителя 130 позволяет получить распределение воздуха, отличающееся от распределения, получаемого с воздушным распределителем 30, что может представлять интерес в зависимости от требуемого нанесения. Согласно непоказанному варианту, выходная осевая поверхность воздушного распределителя 30 может быть криволинейной и вогнутой, то есть полой.
Кроме того, воздушный распределитель 130 содержит больше каналов 132, 134, 136 и 138, чем воздушный распределитель 30. Распределение каналов 132, 134, 136 и 138 аналогично распределению каналов 32, 34 и 36, которое было описано выше со ссылками на фиг.2.
На фиг.5 показана чаша 201 согласно четвертому варианту осуществления изобретения, в котором выходной участок 122 распределительного узла идентичен участку 122, показанному на фиг.3. Описание чаши 1 и распределительного узла 122, представленное выше со ссылками на фиг.3, можно транспонировать на чашу 201 и на участок 122, показанные на фиг.5, с учетом указанных ниже различий. Элементы показанного на фиг.5 вращающегося пульверизатора, аналогичные или соответствующие элементам вращающегося пульверизатора Р, обозначены такими же цифровыми позициями, увеличенными на 200. Таким образом, на фигуре показаны поверхность 211 потока, кромка 212, наружная поверхность 213, воздушный распределитель 230, общая камера 231, каналы 232 и 234, отверстие 235 доступа в камеру 231, выходная осевая поверхность 237, наружная поверхность 230.1, а также центральная область 211.3 и средства 203 нагнетания воздуха, образованные воздуховодом 120 распределителя 122 и воздушным распределителем 230.
Поверхность 211 потока, кромка 212 и наружная поверхность 213 соответственно являются идентичными поверхности 11 потока, кромке 12 и наружной поверхности 13. Чаша 201 отличается от чаши 1 конструкцией и числом каналов ее воздушного распределителя 230. Действительно, каналы 232 и 234 выполнены посредством механической обработки в выходном участке 239 распределителя 230, который выступает относительно выходной осевой поверхности 237. Выходная осевая поверхность 237 является, таким образом, частично плоской, так как она состоит из плоского венца и выступающего участка в виде усеченного конуса. Общая камера 231 доходит до этого выступающего участка. Большая плоская часть выходной осевой поверхности 237 не содержит, таким образом, каналов 232 и 234.
Выходной конец участка 222 заходит в общую камеру 231 через отверстие 235 с радиальным зазором, что образует отражатель, локально создающий потери напора, ограничивающие обратное прохождение краски в воздушный распределитель 230. С той же целью предупреждения обратного прохождения краски между распределителем 230 и наружной радиальной поверхностью камеры 231 входную осевую поверхность 235.2 оборудуют бортиком или усеченным конусным буртиком 235.1, который прилегает радиально снаружи к отверстию 235 и камере 231.
Другие характеристики воздушного распределителя 230 идентичны соответствующим характеристикам воздушного распределителя 30 и 130, в частности, наружная поверхность 230.1 воздушного распределителя 230 имеет форму усеченного конуса.
Воздушный распределитель 230 позволяет получить распределение воздуха, более локализованное в центре центральной области 211.3, чего невозможно достичь с воздушным распределителем 30 или 130.
На фиг.6 показана чаша 301 согласно пятому варианту осуществления изобретения. Описание чаши 1 и распределительного узла 24, в частности, его участка 22, представленное выше со ссылками на фиг.1, можно транспонировать на фиг.6 на чашу 301 и на распределительный узел, представленный его выходным участком 322, с учетом указанных ниже различий. Элементы показанного на фиг.6 вращающегося пульверизатора, аналогичные или соответствующие элементам вращающегося пульверизатора Р, обозначены такими же цифровыми позициями, увеличенными на 300. Таким образом, на фигуре показаны поверхность 311 потока, входная 311.1 и выходная 311.2 части, центральная область 311.3, кромка 312, наружная поверхность 313, воздушный распределитель 330, общая камера 331 и каналы 332 и 334.
1
101
201
Воздушный распределитель 330 содержит каналы 332, 334, подобные каналам 232, 234 чаши 201. Воздушный распределитель 330 отличается от распределителей 130 и 230 тем, что он выполнен отдельно от чаши 301 и является неподвижным относительно неподвижного корпуса вращающегося пульверизатора. С другой стороны, воздушные распределители 30, 130 и 230 соответственно неподвижно соединены с чашами 1, 101 и 201, поэтому воздушные распределители 30, 130 и 230 вращаются вокруг осей Х, Х и Х относительно неподвижного корпуса вращающегося пульверизатора Р.
Воздуховод 320 распределительного узла 322 и воздушный распределитель 330 образуют вместе средства 303 нагнетания воздуха в область чаши 301, находящуюся радиально внутри поверхности 311 потока.
В варианте выполнения, представленном на фиг.6, воздушный распределитель 330 выполнен на уровне выходного участка воздуховода 320. На практике воздушный распределитель 330 выполнен посредством механической обработки в выходном участке 322 таким образом, чтобы образовать выступ, проходящий через входное отверстие 314 чаши 301 в центральную радиальную часть чаши 301. Таким образом, воздушный распределитель 330 и участок 322 выполнены в виде единой детали. В альтернативном варианте воздушный распределитель можно присоединить к распределительному узлу при помощи винтов, клея или аналогичных средств.
Воздуховод 320 и камера 331 находятся в продолжении друг друга и соединяются на уровне отверстия 335, которое по сути дела образовано внутренней зоной узла 322-330. Таким образом, воздух проникает из воздуховода 320 в камеру 331 через отверстие 335.
301
Чаша 301 содержит также распределитель 340, который выполняет функцию распределения материала покрытия на входной части 311.1 поверхности 311 потока. Распределитель 340 неподвижно соединен с чашей 301 и вращается вместе с ней вокруг оси Х. Распределитель 340 содержит наружную поверхность 340.1, которая образует вместе с входной частью 311.1 проход 311.4 для материала покрытия.
301
Кроме каналов 332 и 334 воздушный распределитель 330 содержит боковые каналы 333. Боковые каналы 333 проходят в радиальном направлении и распределены вокруг оси Х. Воздух проходит через боковые каналы 333 в кольцевую щель 339, находящуюся между распределителем 330 и распределителем 340, поэтому краска не попадает в щель 339. С той же целью предупреждения обратного прохождения краски между распределителем 330 и распределителем 340 входную осевую поверхность 335.2 оборудуют бортиком или усеченным конусным буртиком 335.1, аналогичным бортику 235.1 из варианта выполнения, показанного на фиг.5.
Для чаши 301 средства нагнетания воздуха содержат отверстие, которое образует щель 339, так как воздушный распределитель 330 нагнетает воздух также через это отверстие. Средства нагнетания воздуха отличаются от средств подачи краски, которые образованы распределителем 340.
Воздушный распределитель 330 позволяет получать статичные воздушные струи в отличие от динамичных или вращающихся струй, производимых воздушными распределителями 30, 130 и 230. Преимуществом статичных воздушных струй является их исключительная направленность, и они характеризуются относительно более значительным локальным соударением, чем динамичные струи.
На фиг.7 показана чаша 401 согласно шестому варианту осуществления изобретения. Описание чаши 301 и выходного участка распределительного узла 322, представленное выше со ссылками на фиг.6, можно транспонировать на фиг.7 на чашу 401 и распределительный узел, представленный его выходным участком 422, с учетом указанных ниже различий. Элементы показанного на фиг.7 вращающегося пульверизатора, аналогичные или соответствующие элементам вращающегося пульверизатора, показанного на фиг.6, обозначены такими же цифровыми позициями, увеличенными на 400. Таким образом, на фигуре показаны поверхность 411 потока, кромка 412, наружная поверхность 413, воздушный распределитель 430, общая камера 431, каналы 432 и 434, отверстие 435 доступа в камеру 431 и распределитель 440.
401
401
Воздуховод 420 участка 422 и воздушный распределитель 430 образуют вместе средства 403 нагнетания воздуха в область чаши 401, находящуюся радиально внутри поверхности 411 потока. Непоказанный канал (или несколько каналов) обеспечивает подачу материала покрытия в чашу 401. Каждый канал выполнен в участке 422 и сообщается с входом распределителя 440. Каждый канал может быть подобным описанному выше каналу 21, 121, 221 или 321, то есть может быть прямолинейным и параллельным оси Х или трубчатым и коаксиальным с осью Х.
В отличие от воздушного распределителя 330 воздушный распределитель 430 содержит насадку, которая закреплена на конце участка 422. В частности, воздушный распределитель 430 содержит входную часть трубчатой формы, завинчиваемую в воздуховод 420, выходная концевая часть которого содержит резьбу 433. Воздушный распределитель 430 можно легко снимать и очищать, так как он содержит отвинчивающуюся насадку. В альтернативном варианте насадку можно закрепить в распределительном узле при помощи шлицевого соединения.
401
Воздушный распределитель 430 выполнен отдельно от чаши 401 и является неподвижным относительно неподвижного корпуса вращающегося пульверизатора. Воздушный распределитель 430 содержит канал 434, подобный каналу 334 чаши 301. Выходная часть воздушного распределителя 430 имеет форму усеченного конуса, в центре которого просверлен канал 434 вдоль оси Х. Воздух, питающий канал 434, поступает из общей камеры 431.
401
Между усеченной конусной поверхностью воздушного распределителя 430 и совпадающей концевой поверхностью участка 422 оставлено промежуточное пространство или зазор. Это промежуточное пространство образует канал 432 ламинарной формы, расположенный вокруг оси Х.
401
Воздух поступает в канал 432 через несколько радиальных отверстий, из которых на фиг.7 видны три с обозначениями 437, 438 и 439. Радиальные отверстия 437 и 438 проходят в радиальном направлении Y, содержащемся в плоскости фиг.7. Эти радиальные отверстия 437, 438 и 439 выполнены во входной части трубчатой формы воздушного распределителя 430 и выходят в кольцевую камеру 428, которая выполнена в распределительном узле 422.
Таким образом, насадка, образующая воздушный распределитель 430, позволяет нагнетать ламинарный воздушный поток в область, находящуюся радиально внутри поверхности 411 потока.
Все варианты, описанные выше, в частности, со ссылками на фиг.1-7, обеспечивают главные преимущества изобретения, а именно позволяют заполнить разрежение на выходе чаши, получить хорошую стойкость соударений материалов покрытий с покрываемыми объектами и ограничить загрязнение компонентов чаши.
Согласно другому, не показанному варианту, канал для материала покрытия и воздуховод могут быть выполнены механической обработкой в двух разных деталях, соединяемых обычными средствами крепления.
Кроме того, воздух, нагнетаемый в центр чаши, можно заменить любым другим неагрессивным газом, нейтральным относительно материала покрытия, таким как азот.
1
401
Во всех вариантах воздуховод 20, 120, 220, 320 или 420 центрован по оси вращения Х, … Х чаши 1, … 401, и распределитель 30, 130, 230 или 430 тоже центрован по этой оси. Таким образом, воздушный поток между воздуховодом и распределителем проходит вдоль этой оси.
Во всех вариантах осуществления изобретения воздушный или эквивалентный ему распределитель 30 расположен в объеме, ограниченном входной или эквивалентной частью 11.1 поверхности потока или эквивалентной поверхности 11 потока чаши. Иначе говоря, воздушный или эквивалентный распределитель 30 вписан в объем, ограниченный поверхностью 11 потока или эквивалентной поверхностью потока чаши. Это расположение распределителя позволяет ему эффективно распределять воздух одновременно в направлении поверхности потока и центра чаши, что позволяет, в частности, заполнять возможное разрежение в центральной области чаши или на выходе этой области. За счет этого улучшаются стойкость соударения и выход покрытия.