ТРУБКА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ТЕКУЧИХ СРЕД И СПОСОБ ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ТЕКУЧИХ СРЕД
FLUID MEDIA SPRAY TUBE AND FLUID SPRAYING METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройствам, средствам и способам, предназначенным для распыления текучих сред, например, хранимых под давлением в емкости, в частности, к распылительной трубке с изменяемым направлением распыла, которая может быть использована для мелкодисперсного распыления текучей среды на поверхность.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В уровне техники известны различные устройства и средства для выдачи текучей среды из герметичного контейнера, например, баллона или емкости, находящихся под давлением. Такие устройства и средства могут быть использованы, например, при выполнении работ по герметизации, уплотнению стыков строительных конструкций, утеплению или покраске стен, полов и потолков, а также иных работ, в которых требуется нанесение или распыление текучей среды, например, такой как распыляемый полимер.
Традиционным является вертикальное расположение баллона параллельно обрабатываемой поверхности, например, поверхности стены. На баллон закрепляют распылительный инструмент, представляющий собой выдачное устройство, такое как распылительный пистолет (или адаптер), который содержит присоединяемую насадку с соплом специальной формы, или такое сопло может быть выполнено за одно целое с пистолетом (или адаптером). Благодаря наличию сопла формируют факел распыла текучей среды, который направлен под углом к оси баллона и преимущественно перпендикулярно на обрабатываемую поверхность, что способствует равномерному нанесению материала на нее. Также допустимым является и отличное от вертикального положение баллона, но в любом случае он не должен препятствовать свободному перемещению руки оператора, осуществляющего манипуляции с распылительным инструментом.
Однако, при обработке поверхностей, расположенных в труднодоступных местах, например, таких как потолочные конструкции, кровельные узлы, дверные проемы или оконные рамы, требуется обеспечить направление факела распыла текучей среды из баллона под другим углом. Впоследствии также может возникнуть необходимость вновь вернуться к первоначальному углу распыла текучей среды.
Для решения данной задачи в уровне техники предложено устройство, описанное в заявке на выдачу патента США №2019/217312, опубл. 18.07.2019 (МПК B05B1/12; B05B1/30), представляющее собой гибкое выдачное устройство для присоединения к емкости, содержащей жидкость под давлением. Указанное устройство содержит гибкую трубку и рукояточный узел, который присоединяется к емкости и к которому присоединен второй конец трубки.
Недостатком указанного устройства является неудобство эксплуатации, требующее задействования обеих рук оператора: как для удержания рукояточного узла, так и гибкой трубки.
Преодолеть указанный недостаток возможно посредством устройств, например, описанных в патенте США № 5,421,519, опубл. 06.06.1995 (МПК B05B1/16; B65D83/14), или патенте Великобритании № 1,144,385, опубл. 05.03.1969, в которых предложено использование удлинительных трубок, которые являются постоянно загнутыми.
Общим недостатком таких устройств является необходимость замены трубки или установка дополнительной насадки для того, чтобы вернуться к обычному направлению распыла, что увеличивает общее время работ по обработке поверхности распыляемой текучей средой.
Другим вариантом решения обозначенной выше проблемы является использование устройства, описанного в патенте РФ на изобретение № 2604443, опубл. 10.12.2016 (МПК B65D 83/14, B65D 83/16). В преимущественном варианте осуществления указанного изобретения направление трубки дозатора может варьироваться, например, незначительным изгибом трубки, к примеру, посредством гофр, как у трубочек для питья содовой воды.
Недостатком указанного устройства является невозможность его реального применения для выдачи текучей среды под давлением, т.к. в этом случае будет происходить разгибание трубки под напором текучей среды, что приведет к нестабильности потока распыляемой текучей среды, к ее попаданию на нежелательные поверхности и к непредсказуемости толщины формируемого покрытия, что ухудшит качество обработки поверхности.
Частично обозначенные выше проблемы могут быть преодолены устройством, описанным в заявке на выдачу патента США № 2015072076, опубл. 12.03.2015 (МПК B05D1/12; B05D5/02; B65D83/14; B65D83/20). В одном из вариантов осуществления указанного устройства предусмотрен соединительный элемент (между емкостью и баллоном), который представляет собой гибкую трубку, образующую проходной канал для текучей среды и расположенную в выпускном узле, который выполнен с возможностью поворота. При этом для фиксации выпускного узла предусмотрен шестеренчатый механизм.
Также возможно использование трубок, которые описаны в заявке на выдачу патента США №2007/0113893, опубл. 24.05.2007 (МПК F05F 1/00) или Евразийском патенте № 027525, опубл. 31.08.2017 (МПК B65D 83/30, B65D 83/16, B05B 9/08), в которых предусмотрено использование специальных фиксирующих средств для закрепления трубки в необходимом направлении. Так, в устройстве по евразийскому патенту регулирующая насадка позволяет менять и устанавливать направление канала. Для этой цели сменная трубка проскальзывает через узкую бороздку и поступает в широкую бороздку кольцевой крепежной детали.
Общим недостатком перечисленных выше устройств является сложность конструкции и необходимость использования дополнительных средств для фиксации трубки в согнутом положении. Применение этих средств сопряжено с риском получения травм для оператора, если речь идет о работе в труднодоступных местах, например, на высоте, и необходимости совершения дополнительных манипуляций. Кроме того, увеличивается общее время работ, т.к. требуется дополнительное время на проведение операций по фиксации трубки в необходимом направлении посредством дополнительных фиксирующих средств.
Соответственно, несмотря на достижения уровня техники, по-прежнему стоит задача создания распылительной трубки, которая бы устраняла недостатки известных из уровня техники трубок, была бы простой в изготовлении, обладала продолжительным сроком эксплуатации и могла обеспечивать изменение направления распыла текучей среды без использования дополнительных фиксирующих средств.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на устранение недостатков известных из уровня техники распылительных трубок и позволяет создать распылительную трубку, которая является простой в изготовлении, обладает продолжительным сроком эксплуатации и обеспечивает изменение направления распыла текучей среды без использования дополнительных фиксирующих средств.
В одном из аспектов изобретения предложена трубка для распыления текучих сред, содержащая выполненные из полимерного материала за одно целое полый корпус и полый носик, соединенные полым переходным участком, при этом трубка выполнена с возможностью эксплуатации в двух рабочих положениях, причем:
в первом рабочем положении носик расположен соосно с корпусом;
во втором рабочем положении ось носика расположена под углом к оси корпуса;
при этом переходный участок выполнен с возможностью поддержания первого рабочего положения и второго рабочего положения без дополнительных фиксирующих средств.
Благодаря выполнению распылительной трубки описанной конструкции достигается технический результат, состоящий в обеспечении возможности изменения направления распыла текучей среды без использования дополнительных фиксирующих средств, при этом благодаря своей конструкции предложенная распылительная трубка является простой в изготовлении и обладает продолжительным сроком эксплуатации. Более того, неожиданно было обнаружено, что во втором рабочем положении происходит уменьшение налипания распыляемой текучей среды на внутренней поверхности носика распылительной трубки в большей степени (вплоть до полного исключения), чем в первом рабочем положении.
Более того, обеспечивается более качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность за счет исключения зон застоя текучей среды, благодаря созданию дополнительных завихрений потока текучей среды в области переходного участка трубки, что способствует лучшему отведению излишков газа большого давления, а также препятствует удалению углеводородных вспенивателей из потока текучей среды за счет более эффективного перемешивания потока текучей среды, проходящего вдоль внутренней поверхности носика ниже по потоку от переходного участка. Таким образом, в лучшей степени устраняется эффект налипания текучей среды внутри носика трубки в случае снижения напора текучей среды при падении давления внутри баллона вследствие его постепенного опустошения, что в целом способствует увеличению срока службы такой трубки и эффективности ее использования при нанесении распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
Общая эффективность использования трубки увеличивается при ее выполнении в одном из предпочтительных вариантов осуществления, которые описаны ниже.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой выпускной конец носика снабжен соплом в форме овала со скошенными стенками, расширяющимися в сторону выхода распыляемой среды.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой скошенные стенки сопла образуют угол от 45° до 75°, предпочтительно, 60°.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, содержащая выступы, выполненные за одно целое с носиком и расположенные друг напротив друга, причем выступы продолжаются от носика в направлении распыла на высоту, при которой факел распыла ограничен углом от 45° до 75°, предпочтительно, 60°, причем угол измерен в плоскости, содержащей центральную ось носика и перпендикулярной выступам.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой впускное отверстие корпуса снабжено на внутренней поверхности установочным элементом.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой установочный элемент представляет собой одно из по меньшей мере одного выступа, по меньшей мере одной канавки или их комбинации.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой корпус снабжен ориентирующими элементами для сгибания носика.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой корпус и носик представляют собой цилиндры, а переходный участок представляет собой усеченный конус с образующей, расположенной под углом от 35° до 55°, предпочтительно, 45° к плоскости, образованной меньшим основанием указанного усеченного конуса, и с толщиной стенки, составляющей от 27% до 40%, предпочтительно, 33% толщины стенки носика.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, изготовленная литьем под давлением из полимерного материала, такого как композит на основе полипропилена.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой композит на основе полипропилена содержит полипропилен и полиэтилен.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой композит на основе полипропилена содержит полипропилен в диапазоне от 70% масс. до 90% масс. и полиэтилен в диапазоне от 10% масс. до 30% масс., наиболее предпочтительно, 80% масс. полипропилена и 20% масс. полиэтилена.
В дополнительном аспекте изобретения предложен способ распыления текучих сред с использованием описанной выше трубки, в котором:
присоединяют трубку к распылительному инструменту, присоединенному к емкости с распыляемой текучей средой;
при необходимости, осуществляют распыление текучей среды в первом рабочем положении;
сгибают носик трубки для ее перевода из первого рабочего положения во второе рабочее положение;
осуществляют распыление текучей среды во втором рабочем положении, причем переходный участок поддерживает второе рабочее положение без дополнительных фиксирующих средств.
В одном из вариантов изобретения предложен способ, в котором разгибают носик трубки для ее перевода из второго рабочего положения в первое рабочее положение; и
осуществляют распыление текучей среды в первом рабочем положении, причем переходный участок поддерживает первое рабочее положение без дополнительных фиксирующих средств.
Следует понимать, что в каждом из дополнительных вариантов и аспектов изобретения также обеспечивается описанный выше технический результат, т.к. в каждом их них используется трубка, содержащая выполненные из полимерного материала за одно целое полый корпус и полый носик, соединенные полым переходным участком, при этом трубка выполнена с возможностью эксплуатации в двух рабочих положениях, причем: в первом рабочем положении носик расположен соосно с корпусом; во втором рабочем положении ось носика расположена под углом к оси корпуса; при этом переходный участок выполнен с возможностью поддержания первого рабочего положения и второго рабочего положения без дополнительных фиксирующих средств, что обеспечивает уменьшение налипания распыляемой текучей среды на внутренней поверхности носика трубки, а также более качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
Кроме того, предложенный способ является более безопасным для оператора, наносящего текучую среду в труднодоступном месте, например, расположенную на высоте. Более того, благодаря использованию предложенной трубки в предложенном способе, обеспечивается сокращение общего времени работ, в которых требуется изменение направления распыла текучей среды.
В последующем описании показаны и более подробно описаны варианты осуществления предложенного изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение поясняется на фигурах чертежей, на которых:
На фиг.1 показан общий вид распылительной трубки по настоящему изобретению.
На фиг.2 распылительная трубка по настоящему изобретению показана на виде сбоку.
На фиг. 3 распылительная трубка по настоящему изобретению показана на виде спереди.
На фиг. 4 показан вид А по фиг. 2, на котором укрупненно представлен выпускной конец носика.
На фиг. 5 показан вид Б-Б по фиг. 3, на котором распылительная трубка показана в разрезе.
На фиг. 6 показана распылительная трубка по настоящему изобретению (сверху вниз): в первом рабочем положении до сгибания носика; во втором рабочем положении после сгибания носика (в разрезе); в первом рабочем положении после разгибания носика.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к устройствам, средствам и способам, предназначенным для распыления текучих сред, например, хранимых под давлением в емкости, в частности, к распылительной трубке с изменяемым направлением распыла, которая может быть использована для мелкодисперсного распыления текучей среды на поверхность.
Настоящее изобретение может быть использовано совместно с уже известными или только разрабатываемыми в настоящее время устройствами и средствами для выдачи текучей среды из герметичного контейнера или емкости, например, баллона, находящегося под давлением. Такие устройства и средства, а вместе с ними и настоящее изобретение могут быть использованы, например, при выполнении работ по герметизации, уплотнению стыков строительных конструкций, утеплению или покраске стен, полов и потолков, а также иных работ, в которых требуется нанесение или распыление текучей среды. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение может быть использовано для распыления полимерного материала, находящегося под давлением в баллоне, или любой другой подходящей емкости, при проведении строительно-монтажных работ.
Как уже было отмечено, традиционным является вертикальное расположение баллона параллельно обрабатываемой поверхности, например, поверхности стены. На баллон закрепляют распылительный инструмент, представляющий собой выдачное устройство, такое как распылительный пистолет (или адаптер), который содержит присоединяемую насадку с соплом специальной формы, или такое сопло может быть выполнено за одно целое с пистолетом (или адаптером). Благодаря наличию сопла формируют факел распыла текучей среды, который направлен под углом к оси баллона и преимущественно перпендикулярно на обрабатываемую поверхность, что способствует равномерному нанесению материала на нее. Также допустимым является и отличное от вертикального положение баллона, например, горизонтальное или под углом к обрабатываемой поверхности, наклоненное к ней или от нее. В любом случае он не должен препятствовать свободному перемещению руки оператора, осуществляющего манипуляции с выдачным устройством.
Однако, при обработке поверхностей, расположенных в труднодоступных местах, например, таких как потолочные конструкции, кровельные узлы, дверные проемы или оконные рамы, требуется обеспечить направление факела распыла текучей среды из баллона под другим углом к обрабатываемой поверхности, что требует изменения направления распыла текучей среды.
Зачастую в ходе одного цикла работ требуется обеспечить различные направления распыла текучей среды. При этом для сокращения общего времени работ требуется избежать операций по съему трубки или насадки, обеспечивающей одно направление распыла, присоединению другой трубки или насадки, обеспечивающей другое направление распыла, а затем повторения этих операций для возвращения к первому направлению распыла. Особенно это актуально с точки зрения обеспечения безопасности оператора, которому необходимо осуществить перечисленные выше операции при работе, например, на высоте при обработке труднодоступных мест, таких как потолочные узлы или кровельные конструкции.
Для решения обозначенных проблем и обеспечения универсального средства, позволяющего многократно менять направление распыла текучей среды, была предложена распылительная трубка, которая будет далее более подробно описана со ссылкой на прилагаемые чертежи, где на фиг. 1-6 показан предпочтительный вариант осуществления распылительной трубки по настоящему изобретению, а также ее возможные модификации и применения.
На фиг.1 показан общий вид распылительной трубки 1 по настоящему изобретению, содержащей выполненные из полимерного материала за одно целое полый корпус 2 и полый носик 4, соединенные полым переходным участком 3, при этом трубка 1 выполнена с возможностью эксплуатации в двух рабочих положениях, причем:
в первом рабочем положении носик 4 расположен соосно с корпусом 2;
во втором рабочем положении ось 46 носика 4 расположена под углом θ к оси 26 корпуса 2;
при этом переходный участок 3 выполнен с возможностью поддержания первого рабочего положения и второго рабочего положения без дополнительных фиксирующих средств.
Следует понимать, что в проиллюстрированном на фигурах 1-6 предпочтительном варианте осуществления изобретения распылительная трубка содержит цилиндрический корпус, цилиндрический носик и переходный участок в форме усеченного конуса.
Несмотря на то, что последующее описание будет относиться именно к такому варианту осуществления изобретения, нельзя исключать возможности применения других форм. Например, корпус и носик могут представлять собой элементы в форме вытянутого параллелепипеда, в этом случае переходный участок может быть выполнен в форме усеченной четырехгранной пирамиды. При таком варианте осуществления предложенное устройство обладает рядом дополнительных преимуществ. Например, повышается удобство складирования за счет более быстрой и ровной укладки распылительных трубок, а как следствие, уменьшается время загрузки/разгрузки при транспортировке. Кроме того, при выполнении носика в виде параллелепипеда, вытянутого не только в длину, но и в ширину, возможно обойтись без использования ориентирующих элементов для сгибания носика, которые будут описаны ниже более подробно, т.к. сам носик будет выполнен с возможностью сгибания только в одном из направлений – вдоль более длинной стороны основания параллелепипеда.
В другом варианте, корпус трубки может быть выполнен в виде усеченного конуса с углом δ образующей, который составляет не более 2°, а предпочтительно, менее 0°30’, и наиболее предпочтительно составляет 0°15’. Значения угла δ образующей менее 0°15’ сложно гарантировать при производстве, кроме того, существенно снижаются полезные эффекты такого выполнения изделия, которые описаны ниже. Благодаря же описанному выше выполнению корпуса обеспечивается экономия материала на производство изделия. Более того, в корпусе поддерживается постоянной скорость потока распыляемой текучей среды, которая имеет свойство замедляться при распространении.
Следует понимать, что независимо от внешней формы корпуса, переходного участка и носика, их внутренняя полость представляет собой преимущественно цилиндр. Другими словами, канал потока, образованный внутренней поверхностью полых корпуса, переходного участка и носика, имеет поперечное сечение в виде круга или овала.
Далее, будет рассмотрено более детально выполнение предложенной распылительной трубки со ссылкой на фигуры чертежей, на которых на фиг.2 распылительная трубка по настоящему изобретению показана на виде сбоку, на фиг. 3 распылительная трубка по настоящему изобретению показана на виде спереди, на фиг. 4 показан вид А по фиг. 2, на котором укрупненно представлен выпускной конец носика, на фиг. 5 показан вид Б-Б по фиг. 3, на котором распылительная трубка показана в разрезе, на фиг. 6 показана распылительная трубка по настоящему изобретению (сверху вниз): в первом рабочем положении до сгибания носика; во втором рабочем положении после сгибания носика (в разрезе); в первом рабочем положении после разгибания носика.
Благодаря выполнению распылительной трубки описанной конструкции достигается технический результат, состоящий в обеспечении возможности изменения направления распыла текучей среды без использования дополнительных фиксирующих средств, при этом благодаря своей конструкции предложенная распылительная трубка является простой в изготовлении и обладает продолжительным сроком эксплуатации. Более того, было обнаружено, что во втором рабочем положении происходит уменьшение налипания распыляемой текучей среды на внутренней поверхности носика распылительной трубки в большей степени (вплоть до полного исключения), чем в первом рабочем положении.
Более того, обеспечивается более качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность за счет исключения зон застоя текучей среды, благодаря созданию дополнительных завихрений потока текучей среды в области переходного участка трубки, что способствует лучшему отведению излишков газа большого давления, а также препятствует удалению углеводородных вспенивателей из потока текучей среды за счет более эффективного перемешивания потока текучей среды, проходящего вдоль внутренней поверхности носика ниже по потоку от переходного участка. Таким образом, в лучшей степени устраняется эффект налипания текучей среды внутри носика трубки в случае снижения напора текучей среды при падении давления внутри баллона вследствие его постепенного опустошения, что в целом способствует увеличению срока службы такой трубки и эффективности ее использования при нанесении распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
Общая эффективность использования трубки увеличивается при ее выполнении в одном из предпочтительных вариантов осуществления, которые описаны ниже.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка 1, в которой выпускной конец носика 4 снабжен соплом 41 в форме овала со скошенными стенками, расширяющимися в сторону выхода распыляемой среды. Образованный овал характеризуется соотношением сторон: ширины S2 к высоте S1, составляющем от более 1,8 до 4,0. При таком соотношении истекающая струя при прохождении через сопло 41 сжимается, и далее проходя через канавку 42 расширяется в плоскости, параллельной овалу, приобретая плоскую веерную форму шириной 20-40 см. В качестве неограничивающего примера, высота S1 овала может составлять 0,63 мм, а ширина S2 овала может составлять 1,6 мм.
В предпочтительном варианте осуществления предложена распылительная насадка 1, в которой скошенные стенки сопла 41 образуют угол α, который лучше всего виден на фиг. 4 и представляет собой угол, вершина которого лежит на линии пересечения плоскостей, проходящих через скошенные стенки сопла, а лучи лежат в этих плоскостях и плоскости, содержащей центральную ось сквозного отверстия и малую ось овала (с поперечным размером, также упоминаемым как высота S1). Угол α составляет от 45° до 75°, предпочтительно, 60°, что обеспечивает наиболее эффективное формирование факела распыла текучей среды.
Значение угла α в указанных диапазонах позволяет сформировать факел распыла, который обеспечивает наиболее качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность за счет равномерной концентрации распыляемой среды в центре факела распыла и на его периферии. Наибольшая равномерность концентрации распыляемой среды и стабильность потока в факеле распыла для данного типа сопла наблюдается при значениях угла α от 45° до 75°, предпочтительно, 60°.
При увеличении значения угла α более 75° происходит существенное расширение факела распыла, что приводит к большей неравномерности распыляемой среды и, как следствие, может привести к необходимости нанесения текучей среды на обрабатываемую поверхность с перекрытием, например, с повторным прохождением или повторным нанесением распыляемой среды на участки обрабатываемой поверхности. При уменьшении угла α менее 45° происходит существенное сужение факела распыла, что приводит к большей концентрации распыляемой среды в центре факела распыла и, как следствие, может также привести к необходимости нанесения текучей среды на обрабатываемую поверхность с перекрытием, более того, узкий сконцентрированный факел распыла способствует образованию большего количества брызг и быстрому загрязнению самой насадки, оператора и оборудования.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, содержащая выступы 43, 45, выполненные за одно целое с носиком 4 и расположенные друг напротив друга на расстоянии S3, причем выступы 43, 45 продолжаются от носика 4 в направлении распыла на высоту H1, при которой факел распыла ограничен углом от 45° до 75°, предпочтительно, 60°, причем угол измерен в плоскости, содержащей центральную ось носика и перпендикулярной выступам. Упомянутый угол представляет собой угол, вершина которого лежит на линии пересечения плоскостей, проходящих через скошенные стенки сопла 41, а лучи лежат в плоскости, содержащей центральную ось сквозного отверстия и малую ось овала (с поперечным размером, также упоминаемым как высота S1), и проходят через край пластинчатых выступов 43, 45. По существу, этот угол совпадает с углом α, который лучше всего виден на фиг. 4. В предпочтительном варианте осуществления скошенные стенки сопла 41 образуют угол α, который составляет 60°.
Далее, обращаясь к фиг. 3-4, скошенные стенки сопла 41, имеющего высоту S1 и ширину S2, образуют канавку 42, которая имеет глубину H2. Соответственно, например, при глубине H2 канавки 42, равной 1,1 мм, высота H2 выступов 43, 45, расположенных на расстоянии S3, равном 3,5 мм, составляет 2 мм.
Далее, в одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой впускное отверстие корпуса 2 снабжено на внутренней поверхности 25 установочным элементом. Такой установочный элемент по существу является ответным для установочного элемента, который может быть предусмотрен на свободном конце ствола распылительного пистолета или другого распылительного устройства. При этом установочный элемент представляет собой одно из по меньшей мере одного выступа, по меньшей мере одной канавки или их комбинации. Другими словами, это может быть одиночный установочный элемент, например, один выступ или одна канавка. В другом варианте, это может быть двойной установочный элемент, например, два выступа, две канавки или одна канавка и один выступ. В другом варианте, это может быть множественный установочный элемент, содержащий три, четыре или более выступов, канавок или их комбинации.
В проиллюстрированном на фиг. 5 предпочтительном варианте осуществления изобретения, установочный элемент представляет собой три последовательно расположенных кольцевых выступа 21, 22 и 23 с шагом p1, p2 и p3, соответственно. Высота выступов, а в случае выполнения установочного элемента в виде канавки – глубина канавки, могут быть одинаковыми или различными. Выступы (канавки) могут быть расположены с одинаковым или различным шагом. Так, например, в варианте осуществления по фиг. 5, шаги p2 и p3 равны между собой, а шаг p1 является более коротким, что будет способствовать более надежному закреплению трубки на стволе распылительного пистолета или другого распылительного средства.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой корпус 2 снабжен ориентирующими элементами для сгибания носика (на фигурах не показаны), предпочтительно двумя элементами, симметрично расположенными на корпусе. В качестве таких элементов могут быть выполненные за одно целое с трубкой выступы, канавки, пазы, насечки, или нанесенные на корпус участки другого цвета, из другого материала или с иной шероховатостью. Такие ориентирующие элементы располагают так, чтобы способствовать сгибанию носика 4 в положение, в котором ось сгиба параллельна оси канавки 42 со скошенными стенками, образующими сопло 41. Другими словами, ориентирующие элементы расположены так, чтобы при сгибании носика 4 большая полуось сопла 41 (определяющая ширину S2 сопла) была расположена в плоскости, параллельной оси 26 корпуса 2 трубки 1. Благодаря этому факел распыла будет иметь наибольшую угловую ширину в плоскости, параллельной выступам 43, 45 на выпускном конце носика 4, соответственно, будет обеспечена максимальная площадь поверхности, подверженная обработке распыляемой текучей средой, при продольном перемещении распылительного инструмента, снабженного предложенной трубкой 1.
При этом следует понимать, что также является допустимым сгибание носика 4 в положение, в котором ось сгиба перпендикулярна оси канавки со скошенными стенками, образующими сопло 41. В этом случае при сгибании носика 4 большая полуось сопла 41 (определяющая ширину S2 сопла) располагается в плоскости, расположенной под углом к оси 26 корпуса 2 трубки 1. И благодаря тому, что факел распыла имеет наибольшую угловую ширину в плоскости, параллельной выступам 43, 45 на выпускном конце носика 4, максимальная площадь поверхности, подверженная обработке распыляемой текучей средой, будет обеспечена при поперечном перемещении распылительного инструмента, снабженного предложенной трубкой 1.
Первый случай, когда сгибание носика выполняется в соответствии с ориентирующими выступами, является более предпочтительным, т.к. способствует наиболее быстрому нанесению текучей среды на обрабатываемую поверхность. Но как в первом, так и во втором случае, когда сгибание носика происходит в плоскости, перпендикулярной ориентирующим выступам, обеспечивается сокращение времени на обработку поверхности одинаковой площади, чем при произвольном сгибании носика.
В одном из вариантов изобретения предложена трубка, в которой корпус 2 и носик 4 представляют собой цилиндры, а переходный участок 4 представляет собой усеченный конус с образующей, расположенной под углом β от 35° до 55°, предпочтительно, 45° к плоскости, образованной верхним основанием указанного усеченного конуса, и толщиной W3 стенки 34, составляющей от 27% до 40%, предпочтительно 33% толщины W4 стенки 44 носика 4.
Авторы неожиданным образом обнаружили, что при увеличении угла β образующей свыше 55° равномерность нанесения распыляемой текучей среды на поверхность ухудшается. Предположительно, это связано с тем, что на выпуске переходного участка потоки текучей среды, протекающие вдоль стенки, будут направлены навстречу друг другу, и в результате активного перемешивания будут образовываться области локального застоя текучей среды, которые будут способствовать образованию налипаний. Соответственно, нельзя гарантировать обеспечение указанного выше технического результата. Кроме того, при больших углах β образующей невозможно обеспечить сгибание носика 4.
Авторы также неожиданным образом обнаружили, что при угле β образующей менее 35° равномерность нанесения распыляемой текучей среды на поверхность ухудшается. Предположительно, это связано с тем, что на выпуске переходного участка потоки текучей среды, протекающие вдоль стенки, будут направлены по существу параллельно друг другу, оказывая минимальное воздействие друг на друга. В результате не будет происходить активного перемешивания потока текучей среды, что снизит эффект отведения излишков газа большого давления. Соответственно, нельзя гарантировать обеспечение указанного выше технического результата. Кроме того, при небольших углах β образующей невозможно обеспечить фиксацию носика 4 во втором рабочем положении трубки 1.
При этом в диапазоне значений от 35° до 55° угол β образующей, который составляет 45° к плоскости, образованной верхним основанием указанного усеченного конуса, является предпочтительным. Такой угол обеспечивает равномерное увеличение скорости потока распыляемой среды внутри трубки в области переходного участка 3 в первом рабочем положении трубки 1, что способствует уменьшению налипания распыляемой текучей среды на внутренней поверхности носика распылительной трубки. Более того, неожиданно было обнаружено, что в диапазоне значений от 35° до 55° угла образующей в наибольшей степени проявляется эффект завихрений потока распыляемой среды внутри трубки в области переходного участка 3 во втором рабочем положении трубки, что способствует более эффективному перемешиванию потока текучей среды и препятствует образованию налипаний ниже по потоку от переходного участка. Причем во втором рабочем положении происходит уменьшение налипания распыляемой текучей среды на внутренней поверхности носика распылительной трубки в большей степени (вплоть до полного исключения), чем в первом рабочем положении.
Что касается толщины W3 стенки 34 переходного участка 3, то авторы обнаружили, что при увеличении толщины W3 стенки 34 переходного участка 3 более 40% толщины W4 стенки 44 носика 4 невозможно обеспечить сгибание носика 4, а при толщине W3 стенки 34 переходного участка 3 менее 27% возрастает риск выхода трубки 1 из строя ввиду ее повреждения при сгибании носика. При этом в диапазоне значений от 27% до 40% толщина W3 стенки 34 переходного участка 3, которая составляет 33% толщины W4 стенки 44 носика 4, является предпочтительной. В указанном диапазоне значений толщины стенки переходного участка обеспечивается возможность сгибания носика из первого рабочего положения во второе рабочее положение, и обратно. Более того, обеспечивается возможность поддержания как первого, так и второго рабочего положения без дополнительных фиксирующих средств.
Следует дополнительно отметить, что указанные наиболее предпочтительные значения угла β образующей, который составляет 45° к плоскости, образованной верхним основанием указанного усеченного конуса, и толщины W3 стенки 34 переходного участка 3, которая составляет 33% толщины W4 стенки 44 носика 4, заданы для выбранного соотношения общей длины L1 трубки 1 и длины L4 носика 4, которое составляет приблизительно от 5:1 до 6:1. При увеличении длины носика увеличение угла β образующей и/или уменьшение толщины W3 стенки 34 переходного участка 3 будет способствовать более легкому сгибанию носика 4 и поддержанию его во втором рабочем положении трубки 1. При этом по-прежнему угол образующей и толщина стенки переходного участка должны оставаться в указанных выше диапазонах величин для обеспечения работоспособности устройства.
В качестве неограничивающего примера, ниже приведены геометрические параметры распылительной трубки, которые удовлетворяют описанным выше требованиям: длина распылительной трубки, L1 = 100 мм; длина корпуса, L2 = 80 мм; длина переходного участка, L3 = 3 мм; длина носика, L4 = 17 мм; внутренний диаметр корпуса, D2i = 7 мм; внешний диаметр корпуса, D2o = 9,4 мм; внутренний диаметр носика, D4i = 2 мм; внешний диаметр носика, D4o = 5 мм; толщина стенки корпуса, W2 = 1,2 мм; толщина стенки переходного участка, W3 = 0,5 мм; толщина стенки носика, W4 = 1,5 мм.
Специалисту будет понятно, что производство распылительной трубки в соответствии с изобретением предъявляет высокие требования к оборудованию для ее изготовления. Но в целом распылительная трубка в соответствии с изобретением может быть изготовлена на стандартном оборудовании, например, посредством процесса литья под давлением, поскольку для производства можно использовать полимерный материал, такой как композит на основе полипропилена, содержащий полипропилен и полиэтилен.
С точки зрения обеспечения продолжительного срока эксплуатации предложенной распылительной трубки и обеспечения возможности многократного изменения направления распыла текучей среды без использования дополнительных фиксирующих средств композит на основе полипропилена преимущественно содержит полипропилен в диапазоне от 70% масс. до 90% масс. и полиэтилен в диапазоне от 10% масс. до 30% масс., более предпочтительно полипропилен в диапазоне от 70% масс. до 80% масс. и полиэтилен в диапазоне от 20% масс. до 30% масс., наиболее предпочтительно 80% масс. полипропилена и 20% масс. полиэтилена.
Это связано с тем, что применение чрезмерно большого количества полипропилена (более 90% масс.) приведет к тому, что распылительная трубка будет слишком хрупкой и будет иметь неудовлетворительный срок эксплуатации. Также, ввиду высокой твердости полипропилена, при его чрезмерном содержании в композите получаемая трубка не будет изгибаться правильным образом, и будет подвержена растрескиванию при изгибе. Ввиду чего, авторы изобретения неожиданно обнаружили, что введение полиэтилена в композит в относительно небольших количествах, указанных выше, приводит к уменьшению хрупкости, ломкости трубки. Это в результате позволяет получить продолжительный срок эксплуатации трубки и обеспечить надлежащее изменение направления распыла текучей среды без использования дополнительных фиксирующих средств, так как приводит к получению более гибкой трубки, способной, несмотря на гибкость, сохранять своё изогнутое состояние под давлением.
При необходимости гранулы полученной смеси подвергают сушке, чтобы материал соответствовал требованиям по содержанию влаги; и далее добавляют другие технологические компоненты, например, красители, светостабилизаторы и т.п. В качестве неограничивающего примера, для стабилизации композита могут добавляться: концентрат Me 44262 (2%) и светостабилизатор TosaF.
Далее, смешанный материал засыпают в приемный бункер литьевого оборудования; устанавливают в литьевое оборудование литьевую форму для изделия; и задают рабочий режим литьевого оборудования и регулируют объем и давление подачи материала.
Далее, смешанный материал подают в шнек для расплавки, и посредством поршня нагнетают (впрыскивают) расплав смешанного материала (пластифицированный материал) в литьевую форму под высоким давлением.
Расплав застывает (или отверждается) в форме с образованием готового изделия. После завершения процесса затвердевания (отверждения) пластмассы литьевую форму размыкают и готовое изделие удаляют из нее.
Цикл литья под давлением повторяют, при необходимости, регулируют технологические параметры литья под давлением, например: температуру формы, температуры сушки и пластификации термопластичного материала, удельное давление литья и продолжительность этапов цикла.
Далее со ссылкой на еще один аспект изобретения описан способ эксплуатации распылительной трубки по первому аспекту изобретения, в котором:
присоединяют распылительную трубку к распылительному инструменту, присоединенному к емкости с распыляемой текучей средой;
при необходимости, осуществляют распыление текучей среды в первом рабочем положении;
сгибают носик трубки для ее перевода из первого рабочего положения во второе рабочее положение;
осуществляют распыление текучей среды во втором рабочем положении, причем переходный участок поддерживает второе рабочее положение без дополнительных фиксирующих средств.
В одном из вариантов изобретения предложен способ, в котором разгибают носик трубки для ее перевода из второго рабочего положения в первое рабочее положение; и
осуществляют распыление текучей среды в первом рабочем положении, причем переходный участок поддерживает первое рабочее положение без дополнительных фиксирующих средств.
На фиг. 6 показана распылительная трубка по настоящему изобретению (сверху вниз):
- в первом рабочем положении до сгибания носика, в котором ось 46 носика совпадает с осью 26 корпуса, т.е. в том положении, в котором ее присоединяют к распылительному инструменту, присоединенному к емкости с распыляемой текучей средой. При необходимости, осуществляют распыление текучей среды в первом рабочем положении;
- во втором рабочем положении после сгибания носика, в котором ось 46 носика расположена под углом θ к оси 26 корпуса, т.е. в том положении, в которое ее переводят из первого рабочего положения. Осуществляют распыление текучей среды во втором рабочем положении, причем переходный участок поддерживает второе рабочее положение без дополнительных фиксирующих средств;
- в первом рабочем положении после разгибания носика, в котором носик 4 вновь расположен соосно с корпусом 2, т.е. в том положении, в которое ее переводят из второго рабочего положения. Осуществляют распыление текучей среды в первом рабочем положении, причем переходный участок поддерживает первое рабочее положение без дополнительных фиксирующих средств.
Посредством предложенного способа обеспечивается возможность быстрого и равномерного нанесения текучей среды на обрабатываемую поверхность, расположенную в труднодоступном месте, например, таком как потолочные конструкции, кровельные узлы, дверные проемы, оконные рамы и прочие местоположения, в которых требуется обеспечить направление факела распыла текучей среды из баллона под другим углом.
Следует понимать, что в каждом из дополнительных вариантов и аспектов изобретения также обеспечивается описанный выше технический результат, т.к. в каждом их них используется распылительная трубка, содержащая выполненные из полимерного материала за одно целое полый корпус и полый носик, соединенные полым переходным участком, при этом трубка выполнена с возможностью эксплуатации в двух рабочих положениях, причем: в первом рабочем положении носик расположен соосно с корпусом; во втором рабочем положении ось носика расположена под углом к оси корпуса; при этом переходный участок выполнен с возможностью поддержания первого рабочего положения и второго рабочего положения без дополнительных фиксирующих средств, что обеспечивает уменьшение налипания распыляемой текучей среды на внутренней поверхности носика трубки, а также более качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
В связи с описанным выше способом, следует понимать, что при использовании в нем предложенного устройства обеспечивается дополнительное преимущество, состоящее в повышении безопасности оператора, который осуществляет обработку поверхности в труднодоступных местах, например, на высоте при обработке потолочных узлов или кровельных конструкций.
Кроме того, благодаря использованию предложенной трубки в предложенном способе, обеспечивается сокращение общего времени работ, в которых требуется изменение направления распыла текучей среды.
В приведенном выше описании показаны и подробно описаны предпочтительные варианты осуществления предложенного изобретения во всех его аспектах. Представленные примеры следует рассматривать в качестве иллюстративных, нежели ограничивающих объем притязаний, определяемый последующей формулой изобретения.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 – Распылительная трубка
2 – Корпус
21, 22, 23 – Установочные элементы
24 – Стенка корпуса
25 – Внутренняя поверхность корпуса
26 – Ось корпуса
3 – Переходный участок
34 – Стенка переходного участка
4 – Носик
41 – Сопло
42 – Канавка
43, 45 – Выступы
44 – Стенка носика
46 – Ось носика
D2i – Внутренний диаметр корпуса
D2o – Внешний диаметр корпуса
D4i – Внутренний диаметр носика
D4o – Внешний диаметр носика
H1 – Высота выступов
H2 – Глубина канавки
L1 – Длина трубки
L2 – Длина корпуса
L3 – Длина переходного участка
L4 – Длина носика
p1, p2, p3 – Шаг расположения установочных элементов
S1 – Высота сопла
S2 – Ширина сопла
S3 – Расстояние между выступами
W2 – Толщина стенки корпуса
W3 – Толщина стенки переходного участка
W4 – Толщина стенки носика
α – Угол, образованный скошенными стенками сопла
β – Образующий угол переходного участка
δ – Угол конусности корпуса
θ – Угол отклонения носика во втором рабочем положении