ПИСТОЛЕТ ДЛЯ СУХОЙ ВОЗДУШНОЙ АБРАЗИВНОЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области ремонтно-реставрационных работ, в частности, к очистке архитектурных элементов фасадов и подлежащих реставрации материалов от комплекса загрязнений различного характера и происхождения, в том числе и от покрасок, видимых биогенных поражений, высолов, солей и гидроокислов, а именно к оборудованию, используемому при таких работах.
Известно устройство для удаления поверхностного слоя с обрабатываемой поверхности (см., например, патент РФ №2288090), которое работает на основе струйной обработки, и может быть использовано при удалении поверхностного слоя и/или уплотнения и/или нанесения покрытия на твердые поверхности. При такой обработке осуществляют дозированное введение средства для струйной обработки в транспортирующий воздушный поток, созданный при пониженном давлении, и доставку средства по системе шлангового провода к струйному наконечнику с направлением его на обрабатываемую поверхность. При этом работа струйного наконечника осуществляется в камере струйной обработки и перед его вводом в эту камеру струйной обработки с помощью подводящего шлангового провода образует, по меньшей мере, один дополнительный инжектор для выработки и ввода дополнительного импульса энергии путем всасывания, по меньшей мере, одного находящегося, по меньшей мере, под атмосферным давлением газового потока в средство для струйной обработки. Таким образом, работа струйного наконечника, который непосредственно направляет обрабатывающую смесь на поверхность, требует наличия дополнительных
условий, которые не всегда могут быть созданы в процессе очистки обрабатываемой поверхности.
Известна также конструкция устройства для воздушно-абразивной обработки поверхностей (см., например, заявку на патент РФ на изобретение №2001118251), содержащего корпус с камерой, штуцер подачи сжатого воздуха, трубу подачи воздушно-абразивной массы и струе-образующую насадку, которое, кроме того, снабжено монтажным узлом, притягивающей гайкой, завихрителем, стопорной гайкой, насадкой, сопловым блоком с конической входной частью и сопловой вставкой с конической входной частью, с цилиндрической критической частью и конической выходной частью. При этом монтажный узел в этом устройстве закреплен в корпусе посредством притягивающей гайки, труба подачи воздушно-абразивной смеси зафиксирована посредством резьбового соединения на одном конце монтажного узла, на другом конце которого закреплен завихритель. На корпусе смонтированы посредством резьбового соединения стопорная гайка и с возможностью перемещения насадки, в которой закреплен сопловой блок с установленными в нем сопловой вставкой и струе-образующей насадкой. Сопловая вставка выполняется сменной из износостойкого материала, например из карбида бора. Такая конструкция устройства, подающая непосредственно обрабатывающую воздушно-абразивную смесь на поверхность, довольно сложная, и, несмотря на то, что она включает завихритель потока, она не обеспечивает наличие устойчивого воздушного потока типа «смерча», содержащего чистящий состав и имеющего расширение раструба в сторону обрабатываемой поверхности.
Предлагаемая полезная модель решает задачу создания инструмента, подающего абразивно-воздушную смесь на обрабатываемую поверхность так, чтобы она соприкасалась с обрабатываемой поверхностью по касательной под «тупым» углом скользящим движением, что позволяет резко снижать жесткое ударное воздействие на материал, но обеспечивает эффективное удаление, как бы «стирание», частиц грязи без нарушения геометрии обрабатываемой поверхности.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое устройство, состоит в обеспечении в пистолете процесса закручивания и пульсации воздушно-абразивной смеси, состоящей из подаваемых в пистолет двух потоков: один из которых представляет собой воздушно-абразивную смесь, а второй поток - чистый воздух,. Взаимодействие двух потоков формирует
содержащий чистящий состав воздушный поток типа смерча (раструб с расширением в сторону обрабатываемой поверхности), направляемый на обрабатываемую поверхность.
Для достижения указанного технического результата предлагается следующая конструкция пистолета для сухой воздушной абразивной очистки поверхностей, которая содержит корпус, в котором соосно расположены на одном конце закрепляемое гайкой выводящее сопло со сквозной продольной внутренней полостью, переходящей в обращенный во внутрь корпуса расширяющийся раструб, и на противоположном конце - жестко соединенный с корпусом и частично размещенный внутри него завихритель, также со сквозной внутренней полостью в своем корпусе, снаружи одного конца которого выполнен выступающий обод с образованными по окружности и под углом к продольной оси сквозными пазами, и к другому концу которого, имеющему четыре взаимно перпендикулярных прорези, соосно подсоединен с помощью обжимающей гайки удлиненный ниппель со сквозной продольной внутренней полостью для подвода абразивной смеси. Кроме того, в месте расположения завихрителя, между его ободом с пазами и местом его крепления к корпусу, установлена ручка с подсоединенным к ней штуцером, оба имеющие сквозные продольные внутренние полости для подвода сжатого чистого воздуха. При этом крепление завихрителя к корпусу и ручки к корпусу может быть осуществлено с помощью сварки, и пазы в ободе завихрителя могут быть выполнены под углом 30° к продольной оси, а ручка может быть установлена в корпусе под углом 10°-15° к вертикали.
Благодаря наличию приведенных признаков конструкция пистолета позволяет большей части чистящего состава в сформированном в пистолете воздушно-абразивном потоке, под влиянием центробежных сил, смещаться к его периферийной части и вместе с потоком пульсировать в направлении, перпендикулярном общему направлению перемещения. При этом давление в периферийной пограничной части потока будет существенно большим, чем в его центральной части. При расширении «раструба» потока по мере его отдаления от сопла пистолета происходит дальнейшее падение давления в центральной его части относительно не только периферийной, но и общего атмосферного давления. Таким образом, по периферии потока-«смерча» образуется закрученный, пульсирующий, имеющий некоторую ширину фронт рабочего материала с высокой степенью насыщения чистящим составом и повышенным
внутренним давлением. При достижении обрабатываемой поверхности чистящий состав соприкасается с ней по касательной под «тупым» углом скользящим движением, что резко снижает жесткое ударное воздействие на материал, но обеспечивает эффективное удаление, как бы «стирание», частиц грязи без нарушения геометрии обрабатываемой поверхности. Кроме того, низкое давление в центральной части потока частично извлекает из открытых поверхностных пор и каверн обрабатываемого материала частицы загрязнений, имеющие ослабленное сцепление с основой. Пульсация потока, которая осуществляется изменением подачи чистого воздуха, способствует удалению легких частиц загрязняющих веществ за пределы потока.
На фиг.1 изображена конструкция заявляемого пистолета; на фиг.2 - частичный разрез завихрителя; на фиг.3 разрез А-А, на фиг.4 - вид по стрелке Б.
Заявляемая конструкция пистолета содержит корпус 1, в котором соосно расположены на одном конце закрепляемое гайкой 2 выводящее сопло 3 со сквозной продольной внутренней полостью 4, переходящей в обращенный во внутрь корпуса 1 расширяющийся раструб 5, и на противоположном конце - жестко соединенный с корпусом 1 и частично размещенный внутри него завихритель 6, также со сквозной внутренней полостью 7 в своем корпусе 8. Снаружи одного конца завихрителя 6 выполнен выступающий обод 9 с образованными по окружности и под углом к продольной оси сквозными пазами 10. К другому его концу, имеющему четыре взаимно перпендикулярных прорези 11, соосно подсоединен с помощью обжимающей гайки 12 удлиненный ниппель 13 со сквозной продольной внутренней полостью 14 для подвода абразивной смеси. При этом в месте расположения завихрителя 6 в корпусе 1 между его ободом 9 с пазами 12 и местом его крепления к корпусу 1 установлена ручка 15 с закрепленным с помощью гайки 16 штуцером 17, которые оба имеют сквозные продольные внутренние полости 18 и 19 для подвода сжатого чистого воздуха. Кроме того, крепление завихрителя 6 к корпусу 1 и ручки 15 к корпусу 1 может быть осуществлено с помощью сварки. Пазы 10 в ободе 9 завихрителя 6 могут быть выполнены под углом 30° к продольной оси, а ручка 15 может быть установлена в корпусе под углом 10°-15° к вертикали.
После подключения пистолета к источникам подачи воздушно-абразивной смеси со стороны ниппеля 13 и чистого воздуха к штуцеру 18, закрепленному на ручке 15, и начала его работы, благодаря наличию сквозных продольных
внутренних полостей 4, 7, 14, 18 и 19 воздушно-абразивная смесь и чистый воздух будут поступать к обрабатываемой поверхности, создавая при этом поток-«смерч». Уровень силового воздействия (давления) смеси на обрабатываемую поверхность определяется как степенью закручивания, частотой пульсации потока и ее амплитудой, так и уменьшением-увеличением давления сжатого воздуха в магистрали, а также расстоянием от сопла 3 до обрабатываемой поверхности. Минимально возможное рабочее давление потока на обрабатываемую поверхность определяется по воздействию струи на незащищенную руку. Максимально допустимое рабочее давление - устойчивое удаление загрязнений, но в зависимости от твердости и структуры основы. В качестве рабочего абразива в абразивно-воздушной смеси, подаваемой через ниппель 13, завихритель 6 и сопло 3 могут быть использованы широко распространенный стекольный кварцевый алеврит (фр. 0,1-0,2 мм) в округлых скатанных зернах, а также материалы пониженной твердости (доломит, мрамор, шамот и др.) в виде широкого спектра отсевов, тонкого дробления. Обязательным условием применения предлагаемого пистолета при использовании его для сухой воздушной абразивной очистки поверхностей является опережающий подбор режима обработки (скорость потока, радиус потока, расстояние от сопла 3 до обрабатываемой поверхности, количество подаваемого чистящего состава и т.д.) для каждого конкретного материала в условиях его нахождения на объекте.