PL198164B1 - Rozpylacz szybkoobrotowy do nakładania lakieru proszkowego - Google Patents

Abstract

1. Rozpylacz szybkoobrotowy do nak ladania lakieru proszkowego, zawieraj acy obudow e, z ob- rotow a tarcz a kielichow a umieszczon a na przed- niej stronie obudowy, z silnikiem umieszczonym w obudowie do nap edu tarczy kielichowej i z co najmniej jednym, przebiegaj acym przez obudow e i maj acym wylot na przedniej stronie obudowy kana lem doprowadzaj acym proszek, przy czym kana l doprowadzaj acy proszek jest poprowadzony przez obudow e promieniowo na zewn atrz silnika i obudowa i co najmniej jedna, umieszczona we wn etrzu obudowy wk ladka do obudowy maj a w przednim obszarze powierzchnie sto zkowe, znamienny tym, ze obudowa (1) i wk ladka (4) do obudowy przylegaj a do siebie powierzchniami sto zkowymi, przy czym powierzchnie sto zkowe obudowy (1) i wk ladki (4) do obudowy s a wykona- ne jako samouszczelniaj ace i/lub jako samoha- mowne. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest rozpylacz szybkoobrotowy do nakładania lakieru proszkowego, zawierający obudowę z obrotową tarczą kielichową, umieszczoną na przedniej stronie obudowy, z silnikiem umieszczonym w obudowie, który napędza tarczę kielichową i z co najmniej jednym przebiegającym przez obudowę i mającym wylot na przedniej stronie obudowy, kanałem doprowadzającym proszek, przy czym kanał doprowadzający proszek jest poprowadzony przez obudowę promieniowo na zewnątrz silnika i obudowa i co najmniej jedna, umieszczona we wnętrzu obudowy wkładka do obudowy mają w przednim obszarze powierzchnie stożkowe.

W znanych, znajdujących się obecnie na rynku tego rodzaju rozpylaczach szybkoobrotowych kanał doprowadzający proszek jest przeprowadzony przez przewiercony wał i ma wylot na przedniej stronie bardzo blisko osi tarczy kielichowej. Wiąże się to z dwiema niedogodnościami. Po pierwsze przekrój kanału doprowadzającego proszek może być tylko stosunkowo mały, co ogranicza masowe natężenie przepływu proszku i tym samym wydajność lakierowania rozpylacza szybkoobrotowego. Po drugie lakier proszkowy jest doprowadzony do obszaru działania rozpylacza szybkoobrotowego bardzo blisko osi, gdzie jego prędkość jest stosunkowo mała. Przyczynia się to do pogorszenia efektywności zawirowania uzyskiwanego za pomocą tarczy kielichowej.

W ostatnim czasie używa się coraz więcej rozpylaczy szybkoobrotowych z tak zwanym „naładowaniem wewnętrznym”. Oznacza to, że elektroda wysokonapięciowa, za pomocą której są jonizowane cząstki lakieru proszkowego, znajduje się wewnątrz obudowy rozpylacza szybkoobrotowego.

„Naładowanie wewnętrzne” różni się zasadniczo od „naładowania zewnętrznego”, w którym elektroda wysokonapięciowa znajduje się na zewnątrz obudowy na ogół jako pierścień, który otacza tarczę kielichową,. W przypadku „naładowania zewnętrznego” w pierwszym rzędzie jest jonizowane powietrze otaczające elektrodę zewnętrzną i następnie za jego pomocą pośrednio lakier proszkowy, co odbywa się ze stosunkowo małą sprawnością. Natomiast w przypadku „naładowania wewnętrznego” cząstki lakieru proszkowego są jonizowane w wyniku bezpośredniej styczności z elektrodą wysokonapięciową, co przebiega z większą sprawnością.

Celem wynalazku jest opracowanie rozpylacza szybkoobrotowego, który będzie wykazywał znacznie większą wydajność lakierowania od dotychczasowych.

Rozpylacz szybkoobrotowy do nakładania lakieru proszkowego, zawierający obudowę, z obrotową tarczą kielichową umieszczoną na przedniej stronie obudowy, z silnikiem umieszczonym w obudowie do napędu tarczy kielichowej i z co najmniej jednym, przebiegającym przez obudowę i mającym wylot na przedniej stronie obudowy kanałem doprowadzającym proszek, przy czym kanał doprowadzający proszek jest poprowadzony przez obudowę promieniowo na zewnątrz silnika i obudowa i co najmniej jedna, umieszczona we wnętrzu obudowy wkładka do obudowy mają w przednim obszarze powierzchnie stożkowe, charakteryzuje się według wynalazku tym, że obudowa i wkładka do obudowy przylegają do siebie powierzchniami stożkowymi, przy czym powierzchnie stożkowe obudowy i wkładki są wykonane jako samouszczelniające i/lub jako samohamowne.

Korzystnie, promieniowo na zewnątrz silnika znajdującego się w obudowie ma kilka kanałów doprowadzających proszek, rozmieszczonych w kilkukrotnej symetrii obrotowej, a kanał doprowadzający proszek jest wykonany co najmniej w pierwszej części kanałów na powierzchni granicznej między obudową i wkładką.

Kanał doprowadzający proszek może być też wykonany na powierzchni granicznej między obudową i wkładką, przy czym zwłaszcza gdy do naładowania wewnętrznego lakieru proszkowego jest przewidziana w obudowie elektroda wysokonapięciowa, wkładka do obudowy jest z metalu i stanowi tę elektrodę wysokonapięciową.

Korzystnie, kiedy wał silnika jest prowadzony w tulei łożyska pneumatycznego, wał silnika w obudowie jest przewiercony i posiada promieniowe otwory, dla doprowadzania powietrza dla łożyska do wnętrza wału, przy czym wnętrze wału jest połączone z otworem przelotowym tarczy kielichowej, z wylotem w powierzchni czołowej tarczy kielichowej.

W rozwią zaniu wedł ug wynalazku doprowadzanie proszku do tarczy kielichowej nie nastę puje więc już na wylot poprzez obudowę, przez przewierconą oś silnika. Przeciwnie, cały silnik jest „ominięty” przez kanał doprowadzający proszek. W ten sposób może on przechodzić przez obszar obudowy, w którym jest do dyspozycji dostatecznie duż o miejsca dla duż ych przekrojów. Toteż natężenie przepływu proszku nie jest już ograniczone warunkami geometrycznymi.

PL 198 164 B1

Według wynalazku bez trudności można przewidzieć kilka kanałów doprowadzających proszek. W szczególnoś ci zaleca się takie wykonanie, w którym w kierunku promieniowym na zewną trz silnika w odpowiedniej kilkukrotnej symetrii obrotowej jest umieszczonych kilka kanałów doprowadzających proszek. Dzięki temu uzyskuje się nie tylko bardzo duże natężenie przepływu proszku, lecz również bardzo dobrą jednorodność wytwarzanego obłoku proszku.

Kanał doprowadzający proszek może być wykonany co najmniej w jednym odcinku na powierzchni granicznej między dwiema częściami. Ma to tę zaletę, że przy demontażu obydwu części natychmiast jest dostępna i może być oczyszczona wewnętrzna powierzchnia tego obszaru kanału doprowadzającego proszek. Dotyczy to zwłaszcza obudowy i wkładki do obudowy.

Wprowadzenie pomysłów wynalazczych w rozpylaczach szybkoobrotowych z naładowaniem wewnętrznym szczególnie korzystne jest wtedy, gdy wkładka do obudowy, która w części ogranicza kanał doprowadzający proszek jest włączona jako elektroda wysokonapięciowa. W ten sposób proszek lakierniczy na znacznym odcinku drogi przez obudowę znajduje się w styczności z powierzchnią, która znajduje się pod wysokim napięciem. Z tego wynika bardzo dobre działanie jonizujące.

Przyleganie obudowy i wkładki do obudowy w przednim obszarze ich powierzchniami stożkowymi, ułatwia montaż i demontaż rozpylacza szybkoobrotowego, gdyż obudowa i wkładka do obudowy mogą być zamocowane w jednym kierunku dzięki wsunięciu obszarów stożkowych jednego w drugi i wymagają urządzenia mocującego tylko na przeciwległych końcach.

W tym przypadku korzystne są samouszczelniające i/lub samohamowne powierzchnie stoż kowe obudowy i wkładki do obudowy. Ułatwia to także montaż; w szczególności nie jest konieczny specjalny środek uszczelniający.

Na ogół wał silnika, który napędza tarczę kielichową silnika jest ułożyskowany za pomocą łożyska pneumatycznego. W tym celu jest przydatna tuleja łożyska pneumatycznego, w której jest prowadzony wał silnika. Powietrze dla łożyska jest tłoczone przez małe kanałki w panewce łożyska pneumatycznego w kierunku promieniowym do wewnątrz i w ten sposób między wewnętrzną powierzchnią boczną tulei łożyska pneumatycznego i zewnętrzną powierzchnią boczną wału tworzy się poduszka powietrzna. Jeśli w omawianym wynalazku jest zastosowane tego typu łożysko pneumatyczne szczególnie korzystne jest, gdy wał silnika jest przewiercony i posiada w kierunku promieniowym obrobione otwory, przez które powietrze dla łożyska może dostawać się do wnętrza wału i gdy wnętrze wału jest połączone z tarczą kielichową za pomocą otworu przelotowego, który ma wylot na czołowej powierzchni tarczy kielichowej.

W rozwiązaniu według wynalazku wał nie jest już potrzebny do doprowadzenia proszku; teraz może on być wykorzystany w innym celu, mianowicie do doprowadzenia powietrza służącego do czyszczenia tarczy kielichowej, za pomocą którego będą zdmuchiwane przywierające w tym miejscu cząstki.

W tym wykonaniu wynalazku doprowadzenie powietrza dla łożyska jest zastosowane w innym celu: dzięki temu, że wpływa ono do przewierconego wału i za jego pomocą może być doprowadzone do tarczy kielichowej, nie wypływa ono, jak dotychczas, niewykorzystane, lecz przejmuje dodatkowo funkcję oczyszczania.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój osiowy rozpylacza szybkoobrotowego a fig. 2 - przekrój rozpylacza szybkoobrotowego z fig. 1 zgodnie ze znajdującą się tam linią przekroju II-II.

Rozpylacz szybkoobrotowy przedstawiony na fig. 1 posiada obudowę 1, która stanowi jedną część z tylną częścią obudowy 1a, przebiegającym w kierunku promieniowym ramieniem w kształcie pierścienia 1b i przednią częścią obudowy 1c. Tylna część obudowy 1a o małym kącie rozwarcia stożka, rozszerza się w kierunku tylnej strony rozpylacza szybkoobrotowego; także przednia część obudowy 1c jest stożkowa, lecz kąt rozwarcia stożka jest większy niż kąt rozwarcia stożka tylnej części obudowy 1a. Obudowa 1 jest wykonana całkowicie z tworzywa sztucznego.

Od zewnętrznego obrzeża stopnia 1b obudowy w kierunku promieniowym, również jako stożkowa i również z tworzywa sztucznego wykonana część pierścieniowa 2 przebiega do przedniego obszaru zewnętrznej powierzchni bocznej przedniej części obudowy 1c. Część pierścieniowa 2 jest uszczelniona w stosunku do obudowy 1 na obydwu kołowych obrzeżach tak, że tworzy ona z obudową 1 komorę pierścieniową 3. W sposób, którym nie zajmujemy się w tym miejscu, służy ona do doprowadzenia powietrza kierującego, za pomocą którego można wpływać na postać wytwarzanego obłoku proszku.

PL 198 164 B1

Współosiowo wewnątrz obudowy 1 jest umieszczona elektrodowa wkładka 4 do obudowy, która w kierunku osiowym posiada stosunkowo krótki tylny obszar 4a w kształcie walca obrotowego i stoż kowy przedni dłuższy obszar. Przedni obszar elektrodowej wkładki 4 kończy się w pobliżu przedniego końca przedniej części obudowy 1c.

Jak pokazano na fig. 2, na powierzchni pobocznicy wewnętrznej przedniej części obudowy 1c są umieszczone dwa lustrzanie symetryczne wybrania 50, 51, które rozprzestrzeniają się od tylnej strony stopnia 1b do przedniego końca przedniej części obudowy 1c i przy tym przechodzą od w przybliżeniu kołowego kształtu przekroju w szczelinę o przekroju w kształcie łuku kołowego. Stożkowa powierzchnia pobocznicy wewnętrznej przedniej części obudowy 1c, jak widać na fig. 2, przylega za pomocą dwóch ramion 7, 8 do stożkowej powierzchni bocznej przedniej części wkładki 4. W ten sposób przednia część elektrodowej wkładki 4 i przednia część obudowy 1c tworzą dwa kanały 9 i 10. Te kanały 9 i 10 są w ten sposób nachylone w stosunku do wspólnej osi obudowy 1 i wkładki 4, że zbiegają się one w kierunku przedniego końca rozpylacza szybkoobrotowego.

Mniej więcej w obszarze przejściowym, między przednim obszarem i tylnym obszarem 4a, na wkładce 4 jest ukształtowany przebiegający w kierunku promieniowym kołnierz 4c, który rozprzestrzenia się równolegle do ramienia w kształcie pierścienia 1b obudowy 1, przylegając do jego strony wewnętrznej. Przez kołnierz pierścieniowy 4c przechodzą dwa kanały 9, 10 ciągnące się dalej jako wybrania 11, 12.

W odpowiednio stopniowanym wnętrzu wkładki 4 jest umieszczony napędzany za pomocą sprężonego powietrza silnik 13, którego wał 14 przebiega współosiowo z obudową 1 i elektrodową wkładką 4 i przechodzi przez otwór przelotowy 15 we wkładce 4. Na wale 14 w ten sposób jest zaczepiona piasta tarczy kielichowej 16, że tarcza kielichowa 16 obraca się razem z wałem 14.

Silnik 13 jest zamocowany na wkładce elektrodowej 4 za pomocą mającego duży promień obszaru 13a. Następuje to dzięki temu, że obszar silnika 13a jest zaciśnięty między tylną powierzchnią czołową wkładki elektrodowej 4 i wkładką mocującą 17 w kształcie wieńca. Wkładka mocująca 17 ma otwory o stopniowanych średnicach 18, przez które są przeprowadzone śruby 19. Te śruby 19 przechodzą przez otwory przelotowe 20 w części silnika 13a i są wkręcone w otwory gwintowane 21 we wkładce 4.

Przez wystający w kierunku promieniowym obszar kołnierzowy 17a wkładki 4 są przeprowadzone dwie tuleje przyłączeniowe 22, 23. Na tulejach przyłączeniowych 22, 23 każdorazowo jest zamocowane tylne zakończenie elastycznego przewodu łączącego 24, 25, który na swoim przednim końcu jest połączony z tuleją z berylu 40 (fig. 1), która przechodzi przez otwór przelotowy 11 lub 12 w kołnierzu 4c wkładki 4 oraz kanały 9, 10 i przylega do ich powierzchni wewnętrznych. Uszczelnia ona drogi przepływu proszku. Alternatywnie można z tej tulei 40 zrezygnować, jak to przedstawiono na fig. 2.

Tylne zakończenie obudowy 1 jest zamknięte za pomocą płyty przyłączeniowej 26, która przylega do tylnej strony wkładki mocującej 17, która posiada nie przedstawione na rysunku, różne doprowadzenia powietrza i ponadto zamocowanie do ramienia również nie przedstawionego robota. Współosiowo z tulejami przyłączeniowymi 22, 23 we wkładce mocującej 17 przechodzą przez płytę przyłączeniową 26 dwie wkładki-dysze przyspieszające 27, 28. Szczegóły dotyczące ich działania w omawianym kontekś cie nie są przedmiotem zainteresowania: ich otwory przelotowe 29 lub 30 pokrywają się z otworem przelotowym sąsiadującej z nimi tulei przyłączeniowej 22 lub 23.

Na tylnej powierzchni czołowej wkładek-dysz przyspieszających 27, 28 jest osadzony, znowu pokrywający się, łącznik gwintowany 31, 32, który służy do połączenia z przewodem elastycznym, za pomocą którego proszek jest doprowadzany z zasobnika. Łącznik gwintowany 31 i 32 oraz wkładki-dysze przyspieszające 27, 28 są w ten sposób zamocowane na płycie przyłączeniowej 26, że po zluzowaniu śrub 33 najpierw są demontowane łączniki gwintowane 31, 32 i dopiero potem są wyjmowane z płyty przyłączeniowej 26 wkładki-dysze przyspieszające 27, 28.

Płyta przyłączeniowa 26 jest zamocowana na obudowie 1 za pomocą nakrętki nasadowej złączkowej 34, która opiera się na odsadzeniu obwodowym obudowy 1 i jest nakręcona na gwint zewnętrzny 35 płyty przyłączeniowej 26.

Rozpylacz szybkoobrotowy może być montowany w następujący sposób. Najpierw wkłada się silnik 13 do wnętrza wkładki 4 i tam zabezpiecza się go za pomocą wkładki mocującej 17. Tuleje przyłączeniowe 22, 23 osadzone w obszarze kołnierzowym 17c części mocującej 17 łączy się z otworami przelotowymi 11, 12 w części kołnierzowej 4c wkładki 4 za pomocą przewodów elastycznych 24, 25. Utworzony w ten sposób zespół wsuwa się w obudowę 1 dopóty, dopóki stożkowa powierzchnia boczna stożkowej części przedniej nie zacznie przylegać do również stożkowato przebiegających ramion 7, 8

PL 198 164 B1 wewnętrznej powierzchni bocznej obudowy 1. Kąty rozwarcia stożka mogą być dobrane w ten sposób, że powstaje pewnego rodzaju samohamowność i działanie uszczelniające na sposób „stożków osadczych Morse'a”.

Na końcu płytę przyłączeniową 26 zamykającą obudowę 1 osadza się w ten sposób na tylnej powierzchni czołowej wkładki mocującej 17 jak to przedstawiono na fig. 1 i w tej pozycji mocuje się ją za pomocą nakrętki nasadowej złączkowej 34.

Demontaż rozpylacza szybkoobrotowego następuje odpowiednio w odwrotnej kolejności. W bardzo prosty sposób można do oczyszczenia odsłonić powierzchnie, które odgraniczają kanały 9 i 10.

Na przednim końcu obudowy 1 jest osadzony korpus kierujący powietrzem 36, który w omawianym kontekście nie jest przedmiotem zainteresowania. Posiada on otwór przelotowy 37, który z odstępem otacza piastę tarczy kielichowej 16.

Jak pokazano na przekroju przedstawionym na fig. 1 wał 14 napędzanego za pomocą sprężonego powietrza silnika 13 jest przewiercony. Jest on ułożyskowany w tulei łożyskowej 38, która posiada dużą liczbę skierowanych promieniowo obrobionych otworów przelotowych 41 o małej średnicy. Również przewiercony wał 14 jest zaopatrzony w większą liczbę promieniowych obrobionych otworów 39. Jego tylny koniec, znajdujący się po prawej stronie na fig. 1 jest zamknięty za pomocą elementu zamykającego. Natomiast jego przedni koniec, na fig. 1 przedstawiony jako znajdujący się po lewej stronie, ma połączenie z otworem przelotowym 40 tarczy kielichowej 16, który ma wylot w jego przedniej powierzchni czołowej.

Znajdująca się na zewnątrz w kierunku promieniowym strona tulei łożyskowej 38 jest zasilana sprężonym powietrzem. To sprężone powietrze przechodzi przez małe, promieniowo usytuowane obrobione otwory przelotowe 41 tulei łożyskowej 38 i zapewnia przede wszystkim łożyskującą poduszkę powietrzną między tuleją łożyskową 38 i wałem silnika 14. Sprężone powietrze przechodzi potem przez promieniowe obrobione otwory 39 w wale silnika 14 i jest prowadzone w jego wnętrzu do przedniego końca i tym samym do obrobionego przelotowego otworu 40 tarczy kielichowej 16. Przy jego wypływie na przedniej powierzchni czołowej tarczy kielichowej 16 zostaje ona oczyszczona z przywierają cych do niej czą stek.

Opisany rozpylacz szybkoobrotowy działa jak następuje. Lakier proszkowy doprowadzony za pomocą łączników gwintowanych 31, 32, z przyczyn nie będących w tym miejscu przedmiotem zainteresowania, najpierw zostaje przyspieszony we wkładkach-dyszach przyspieszających 27, 28 i potem dostarczony za pomocą elastycznych przewodów 24, 25 do przechodzących przez tuleję 40 obrobionych otworów przelotowych 11, 12 i kanałów 9, 10. Lakier proszkowy przesuwa się wzdłuż metalowych powierzchni, które są połączone elektrycznie z wkładką 4 i jest bezpośrednio jonizowany. Teraz, w tej zjonizowanej postaci, wypływa on przez obydwie łukowate szczeliny wylotowe znajdujące się między przednim końcem obudowy 1 i przednim końcem wkładki 4, przechodzi przez obrobiony otwór przelotowy 37 korpusu kierującego powietrzem 36 i następnie ulega zawirowaniu za pomocą obracającej się tarczy kielichowej 16. Na kształt powstałego w ten sposób obłoku proszku wpływa strumień kierowanego powietrza, który w nie opisany w tym miejscu sposób jest prowadzony wzdłużnie na zewnętrznej powierzchni bocznej korpusu kierującego powietrzem 36.

Opisany rozpylacz szybkoobrotowy posiada zatem dwa kanały doprowadzające proszek, które są utworzone przez wkładkę-dyszę przyspieszającą 27, 28, elastyczny przewód 24, 25, obrobiony otwór przelotowy 11, 12 w kołnierzu 4c wkładki 4 i kanał 9, 10 między obudową 1 i tuleją 40 przechodzącą przez wkładkę 4. Nie współśrodkowe poprowadzenie kanałów doprowadzających proszek umożliwia duże przekroje przepływu tak, że można uzyskać duże wydajności proszku. Ponadto proszek może być przeprowadzony po dużych powierzchniach elektrodowych tak, że jest osiągalne jego dobre zjonizowanie.

Claims (6)

1. Rozpylacz szybkoobrotowy do nakładania lakieru proszkowego, zawierający obudowę, z obrotową tarczą kielichową umieszczoną na przedniej stronie obudowy, z silnikiem umieszczonym w obudowie do napędu tarczy kielichowej i z co najmniej jednym, przebiegającym przez obudowę i mającym wylot na przedniej stronie obudowy kanałem doprowadzającym proszek, przy czym kanał doprowadzający proszek jest poprowadzony przez obudowę promieniowo na zewnątrz silnika i obu6

PL 198 164 B1 dowa i co najmniej jedna, umieszczona we wnętrzu obudowy wkładka do obudowy mają w przednim obszarze powierzchnie stożkowe, znamienny tym, że obudowa (1) i wkładka (4) do obudowy przylegają do siebie powierzchniami stożkowymi, przy czym powierzchnie stożkowe obudowy (1) i wkładki (4) do obudowy są wykonane jako samouszczelniające i/lub jako samohamowne.

2. Rozpylacz szybkoobrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że promieniowo na zewnątrz silnika (13) znajdującego się w obudowie (1) ma kilka kanałów doprowadzających proszek (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10), rozmieszczonych w kilkukrotnej symetrii obrotowej.

3. Rozpylacz szybkoobrotowy według zastrz. 2, znamienny tym, że kanał doprowadzający proszek (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) jest wykonany co najmniej w pierwszej części kanałów (9, 10) na powierzchni granicznej między obudową (1) i wkładką (4).

4. Rozpylacz szybkoobrotowy według zastrz. 2, znamienny tym, że kanał doprowadzający proszek (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) jest wykonany na powierzchni granicznej między obudową (1) i wkładką (4).

5. Rozpylacz szybkoobrotowy według zastrz. 4, znamienny tym, że gdy do naładowania wewnętrznego lakieru proszkowego jest przewidziana w obudowie elektroda wysokonapięciowa, wkładka (4) jest z metalu i stanowi elektrodę wysokonapięciową.

6. Rozpylacz szybkoobrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kiedy wał silnika jest prowadzony w tulei łożyska pneumatycznego, wał (14) silnika (13) w obudowie (1) jest przewiercony i posiada promieniowe otwory, dla doprowadzania powietrza dla łożyska do wnętrza wału (14), przy czym wnętrze wału (14) jest połączone z otworem przelotowym (40) tarczy kielichowej (16) z wylotem w powierzchni czołowej tarczy kielichowej (16).