WO2020214060A1 - Распылительное устройство и способ нанесения текучей среды - Google Patents

Распылительное устройство и способ нанесения текучей среды Download PDF

Info

Publication number
WO2020214060A1
WO2020214060A1 PCT/RU2019/050228 RU2019050228W WO2020214060A1 WO 2020214060 A1 WO2020214060 A1 WO 2020214060A1 RU 2019050228 W RU2019050228 W RU 2019050228W WO 2020214060 A1 WO2020214060 A1 WO 2020214060A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle
hole
spray
oval
fluid
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/050228
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Тимур Шамильевич Булушев
Original Assignee
Тимур Шамильевич Булушев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тимур Шамильевич Булушев filed Critical Тимур Шамильевич Булушев
Priority to PL439705A priority Critical patent/PL439705A1/pl
Publication of WO2020214060A1 publication Critical patent/WO2020214060A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/06—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in annular, tubular or hollow conical form

Definitions

  • the invention relates to devices, means and methods for spraying fluids, for example, stored under pressure in a container, in particular, to a spray nozzle that can be used for finely dispersed spraying of a fluid onto a surface.
  • Various devices and means are known in the art for dispensing a fluid from a sealed container, for example a pressurized container. Such devices and means can be used, for example, when performing work on sealing, sealing joints of building structures, insulating or painting walls, floors and ceilings, as well as other work that requires the application or spraying of a fluid such as a spray polymer.
  • a spray device comprising a housing with a central cavity and a wedge outlet slot, the central cavity is connected to the wedge outlet slot by means of cylindrical channels located on the longitudinal axis of the housing, equidistant from each other on the transverse axis of the housing, and the ratio of the distance between their centers to the channel diameter is within 2-3, the width of the outlet nozzles formed when the cylindrical channels intersect with the wedge slot is 0.2-0.5 channel diameters, and the ratio of the height of the wedge slot to the width of the outlet nozzles lies in the range 6-12 ( patent RU 2161073, IPC ⁇ 05 ⁇ 1/04, publ. 27.12.2000).
  • a nozzle for painting surfaces by spraying which contains a cylindrical body, with a base located on the side of the lower end with a landing hole extending inside the cylindrical body, forming a cavity in it for accommodating the barrel of an assembly gun, on the side of the other end of the cylindrical body, an elevation is made in the nozzle, the circumference of which is less than the circumference of the cylindrical body, the through hole made in the elevation at the outlet of the sprayed medium from the container is communicated with a V-shaped depression that closes on the sides, the width of which is made increasing towards the exit of the sprayed medium, to the lateral surfaces of the cylindrical elevation adjacent plate-like projections placed opposite each other, the height of which exceeds the height of the cylindrical elevation, and on their lateral outer sides there are cuts.
  • the nozzle also has a ledge that can be used as a stop for the user's fingers for convenient and quick docking of the nozzle to the assembly gun before starting operation (US patent 712828B, IPC ⁇ 05 ⁇ 1/00, publ. 31.10.2006).
  • a spray nozzle of a mounting gun for controlled aerosol spraying of a polyurethane medium under pressure comprising a cylindrical body provided at the first end with a base made in the form of petals protruding beyond the dimensions of the body oppositely lying in the same plane relative to each other and with a landing hole extending inside the said cylindrical body, forming a cavity in it to accommodate the pistol barrel, a cylindrical elevation is made on the second end of the body, the diameter of which is less than the diameter of the body, and the through hole made in it, at the outlet of the sprayed medium from the container, is communicated with a through hole V- shaped, the width of which increases towards the outlet of the sprayed medium, plate-like projections located opposite each other are adjacent to the lateral surfaces of the cylindrical elevation, the height of which exceeds the height of the cylindrical elevation, and on their sides On the outer sides there are cuts made up to the second end of the cylindrical body, in addition, the spray nozzle is equipped with a fastening means made in the form of a rod, at the first
  • a spray nozzle comprising a body with a base and with a through hole, at the outlet of which an oval-shaped nozzle is made with beveled walls expanding towards the outlet of the sprayed medium, plate-like protrusions located opposite each other, a nozzle attachment means, characterized in that the nozzle oval is made with a width to height ratio of more than 1.8 to 4.0 (patent RU 177 570 U1, IPC ⁇ 05 ⁇ 1/06, publ. 03/01/2018).
  • the main disadvantage of the known nozzles is the presence of an abrupt stepwise transition from a circular cross-section of the through hole of the nozzle to an oval-shaped cross section. This design promotes adhesion of the sprayed fluid. This can lead to plugging of the through hole during the technological or other pause in the process of spraying, for example, a curable polymer. As a result, the spray nozzle fails and needs to be replaced with a new nozzle.
  • prior art nozzles is susceptible to local pressure losses of the fluid occurring at the location of the abrupt change in the shape of the cross-section, as well as the formation of an inhomogeneous flow of the sprayed fluid due to the inhomogeneous velocity field at the outlet from the through hole, which causes uneven deposition of the spray the processed surface.
  • nozzles described in patents EP 1 293 258 (IPC B05B1 / 00; B05B1 / 04, publ. 03/19/2003) and EP 2 931 434 (IPC B05B1 / 04, publ. 09.11.2016), which are used in systems for cleaning surfaces from dirt and paint, used, for example, when washing cars or aircraft and watercraft.
  • the nozzle according to the patent EP 2 931 434 selected as a prototype, contains a through nozzle, which is made with a continuous transition from a circular cross-section to an oval cross-section, which contributes to the formation of a more focused spray of liquid and provides more effective cleaning of the treated surface with a spray jet.
  • the present invention is directed to solving the problem of buildup of spray fluid within a spray nozzle while providing better application of spray fluid to a surface to be treated.
  • the invention provides a spray nozzle, comprising:
  • the through hole is made with a smooth continuous transition from a circular cross-section to an oval cross-section, and the transition contour is formed by various uneven contours for two intersecting planes, the intersection line of which coincides with the central axis of the through hole.
  • contours of the transition from a circular cross-section to an oval cross-section are formed by the intersection line of the wall surface of the through hole and the plane containing the central axis of the through hole.
  • the beneficial effect is enhanced when these intersecting planes pass through the major and minor axes of the oval, and the transition contour for at least one of the major and minor axes of the oval corresponds to the Vitoshinsky contour. And the greatest useful effect is manifested when each of the two different transition contours for the major and minor axes of the oval are executed along the Vitoshinsky contour.
  • the contours of the transition from a circular cross-section to an oval cross-section are formed by the intersection line of the wall surface of the through hole and a plane containing the central axis of the through hole and passing through the corresponding axis of the oval.
  • the indicated transition contours for each of the axes are uneven, and the unevenness is different for each of the axes.
  • a point on the contour corresponding to the major axis of the oval moves faster from its position on the circumference at the inlet of the through channel to its position on the oval at the outlet of the through channel than a point on the contour corresponding to the minor axis of the oval.
  • a point on the contour corresponding to the minor axis of the oval moves faster from its position on the circumference at the inlet of the through channel to its position on the oval at the outlet of the through channel than a point on the contour, corresponding to the major axis of the oval.
  • Other options are possible, in which different unevenness of the contour of the large and small axes of the oval is provided.
  • a nozzle in which said intersecting planes pass through the major and minor axes of the oval, and the transition contour for at least one of the major and minor axes of the oval corresponds to the Vitoshinsky contour.
  • a nozzle is provided in which the tapered nozzle walls form an angle of 20 ° to 70 °, preferably 45 °.
  • a nozzle in which the body is made in the form of a truncated cone or a truncated tetrahedral pyramid.
  • a nozzle comprising lamellar projections made in one piece with the body and located opposite each other, and the lamellar projections extend from the body in the direction of the spray to a height at which the spray pattern is limited to an angle of 20 ° to 70 °, preferably 45 °, the angle being measured in a plane perpendicular to the base of the nozzle and containing the minor axis of the oval.
  • a nozzle in which the body comprises a base made in the form of petals extending from the body and located in the same plane opposite each other.
  • a nozzle is proposed, further comprising a fastening means made in the form of a rod, at the free end of which a arrow-shaped tip and a stop are located.
  • a spray device comprising a spray nozzle as described above, the spray nozzle being rigidly attached to or integral with the spray device, and a set of spray nozzles connected to each other by a breakable connection, and the breakable connection comprising a fastening means, made in the form of a rod, at the free end of which there are arrow-shaped tip and stop.
  • a method for applying a fluid to a surface to be treated which includes the steps at which:
  • each of the additional aspects of the invention also provides the above-described technical effect, since in each of them, a nozzle is used in which the through hole is made with a smooth continuous transition from a circular cross section to an oval cross section, and the transition contour is formed by various uneven contours for two intersecting planes, the intersection line of which coincides with the central axis of the through hole, which ensures a decrease adhesion of the sprayed fluid to the inner walls of the through hole, as well as better and more uniform application of the sprayed fluid to the surface to be treated.
  • Figure 1 shows a top view of a spray nozzle of the present invention in one preferred embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the spray nozzle in view AA in FIG. 1.
  • Fig. 3 shows the spray nozzle in section in the view b-b of Fig. 1.
  • Figure 4 illustrates a spray nozzle of the present invention in one additional embodiment.
  • Figure 5 shows the calculated transition contour for the major axis of the oval in one of the preferred embodiments.
  • Fig. B shows the calculated transition contour for the minor axis of the oval in one of the preferred embodiments.
  • FIG. 7 shows a spray nozzle assembly in accordance with one additional aspect of the invention.
  • Figure 8 shows a spray device with a spray nozzle in place in accordance with one further aspect of the invention.
  • the present invention relates to devices and means for spraying fluids, for example, stored under pressure in a container, in particular, to a spray nozzle that can be used to finely disperse a fluid onto a surface.
  • the present invention can be used in conjunction with already known or only currently being developed devices and means for dispensing a fluid from a sealed container, for example, a balloon under pressure.
  • Such devices and means, and together with them the present invention can be used, for example, when performing works on sealing, sealing joints of building structures, insulating or painting walls, floors and ceilings, as well as other works in which the application or spraying of fluid Wednesday.
  • the present invention can be used to spray a pressurized polymer material in a cylinder or any other suitable container during construction and installation work.
  • FIG. 1-8 of the drawings a preferred embodiment of the spray nozzle of the present invention will be described in more detail, as well as its possible modifications and applications.
  • FIG. 1 shows a top view of a spray nozzle of the present invention in one preferred embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the spray nozzle in view AA in FIG. 1.
  • Fig. 3 shows the spray nozzle in section in the view b-b of Fig. 1.
  • a spray nozzle 1 comprising a housing 2 with a cavity 4 and a through hole 3 communicating with the cavity 4 and at the outlet 31 of which an oval-shaped nozzle with beveled walls expanding towards the outlet of the sprayed medium is made.
  • hole 3 is made with a smooth continuous transition from a circular cross-section to an oval cross-section, and the transition contour is formed by various non-uniform contours 33, 34 for two intersecting planes, the intersection line of which coincides with the central axis of the through hole.
  • the technical result consisting in a significant reduction in the adhesion (up to its complete elimination) of the sprayed fluid on the inner walls of the through hole 3, moreover, a better and more uniform application of the sprayed fluid on the processed surface due to the exclusion of zones of stagnation of the fluid, reducing the pressure loss of the fluid when passing through the through hole, leveling the velocity field at the exit from the nozzle, ensuring greater uniformity of the fluid flow in the through hole 3 of the spray nozzle 1.
  • the transition contours 33, 34 for two intersecting planes, the intersection line of which coincides with the central axis of the through hole, different and uneven.
  • the nozzle is made in which said intersecting planes pass through the major and minor axes of the oval.
  • the implementation of the nozzle in which for any two intersecting planes, the line of intersection of which coincides with the central axis of the through hole, the contours of the transition are different and uneven.
  • an ellipse is a special case of an oval.
  • the contours 33, 34 of the transition from a circular cross section (at the inlet 32 of the through hole 3) to an oval cross section (at the outlet 31 of the through hole 3) are formed by the intersection line of the wall surface of the through hole 3 and a plane containing the central axis 35 of the through hole 3 and passing through the corresponding axis of the oval.
  • the central axis 35 of the through hole 3 and the central axis 45 of the cavity 4 coincide with each other and with the axis of symmetry of the spray nozzle 1 as a whole.
  • the axis of symmetry of the spray nozzle is formed by mutually perpendicular planes A-A and B-B, dividing the nozzle 1 into two halves.
  • Said contours 33, 34 transition for each of the axes are uneven, and the unevenness is different for each of the axes.
  • a point on the contour corresponding to the major axis of the oval moves faster from its position on the circumference at the inlet of the through channel to its position on the oval at the outlet of the through channel than a point on the contour corresponding to the minor axis of the oval.
  • a point on the contour 34 corresponding to the minor axis of the oval moves faster from its position on the circumference at the inlet 32 of the through channel 3 to its position on the oval at the outlet 31 of the through channel 3 than the point on the contour 33 corresponding to the major axis of the oval ...
  • Other options are possible, in which different unevenness of the contour of the large and small axes of the oval is provided.
  • the beneficial effect is enhanced if at least one of the transition paths 33, 34 is performed, for example, for the major and minor axes of the oval along the Vitoshinsky contour. And the greatest useful effect is manifested when each of the two different contours 33, 34 of the transition for the major and minor axes of the oval along the Vitoshinsky contour is performed.
  • Vitoshinsky's contour is described by the following expression:
  • r (x) is the value of the through hole radius at the x coordinate
  • r is the radius of the through hole at the outlet
  • Gr is the radius of the through hole at the inlet
  • x is the coordinate along the through hole axis (the origin of coordinates corresponds to the inlet of the through hole)
  • ⁇ t where / " is the length of the through hole.
  • the calculation is presented in the table below.
  • Figure 5 shows the calculated transition contour for the major axis of the oval in one of the preferred embodiments.
  • Fig. B shows the calculated transition contour for the minor axis of the oval in one of the preferred embodiments. It should be understood that for spray nozzles with different through hole sizes, the transition contours may differ from those shown in FIG. 5 and 6.
  • FIG. 1-4 it should be understood that they show a preferred embodiment of a spray nozzle in which the transition contour for at least one of the major and minor axes of the oval corresponds to the Vitoshinsky contour.
  • a spray nozzle 1 in which the tapered nozzle walls form an angle a, which is best seen in FIG. 2 and represents an angle, the vertex of which lies on the line of intersection of the planes passing through the beveled walls of the nozzle, and the rays lie in these planes and the plane containing the central axis of the through hole and the minor axis of the oval.
  • the angle a ranges from 20 ° to 70 °, and preferably 45 °, which provides the most efficient formation of the fluid spray.
  • the value of the angle a in the indicated ranges makes it possible to form a spray plume, which provides the highest quality and uniform application of the sprayed fluid to the surface to be treated due to the uniform concentration of the sprayed medium in the center of the spray plume and on its periphery.
  • the highest uniformity of the concentration of the sprayed medium and the stability of the flow in the spray plume is observed at values of the angle a from 40 ° to 50 °, preferably 45 °.
  • a spray nozzle 1 comprising lamellar projections 5 integral with the body 2 and located opposite each other, the lamellar projections 5 extending from the body 2 in the direction of the spray to a height at which the spray pattern is limited by the angle b, which is is best seen in FIG. 2 and represents the angle, the vertex of which lies on the line of intersection of the planes passing through the beveled walls nozzles, and the rays lie in a plane containing the central axis of the through hole and the minor axis of the oval, and pass through the edge of the lamellar protrusions.
  • the angle b is between 20 ° and 70 °, and preferably 45 °, the angle b being measured in a plane containing the central axis 35 of the through hole and the minor axis of the oval.
  • the value of the angle b in the indicated ranges makes it possible to form a spray plume, which ensures the best quality and uniform application of the sprayed fluid to the surface to be treated due to the uniform concentration of the sprayed medium in the center of the spray plume and at its periphery.
  • the greatest uniformity of the concentration of the sprayed medium and the stability of the flow in the spray plume is observed at values of the angle b from 40 ° to 50 °, preferably 45 °.
  • the presence of lamellar protrusions 5 reduces the contamination of the nozzle at the outlet 31 of the through hole 3 with the sprayed polymer material, and also contributes to an additional direction and formation of a more stable spray in the form of a fan-shaped jet.
  • the height of the plate-like projections is chosen such that the angles a and b coincide, as shown in FIG. 2.
  • the height of the lamellar protrusions can be chosen such that the angle b is less than the angle a, then the shape, in particular the width, of the spray pattern will be largely determined by how much the angle b is less than the angle a.
  • a spray nozzle 1 is provided, in which the body 2 is made in the form of a truncated cone or truncated tetrahedral pyramid (as shown in FIGS. 1-4).
  • the body 2 of the spray nozzle 1 are also possible, which make it possible to form a cavity 4 therein, which serves to accommodate the end of the spray device or other means for spraying a fluid to be connected to the container with a fluid.
  • annular protrusions shown in Figs. 2-3, but not indicated, or other elements, for example, grooves or threads, can be provided, contributing to a more reliable attachment of the nozzle to the spray device.
  • the projections 5 plate-like is preferred for the embodiment of the nozzle 1 with the body 2 in the form of a truncated tetrahedral pyramid.
  • other projection shapes may be preferred.
  • the protrusions may be substantially rounded to follow the shape of the cone.
  • a spray nozzle 1 is provided, in which the body 2 comprises a base b made in the form of petals 61, 62 extending from the body 2 and located opposite each other in the same plane.
  • the petals 61, 62 are designed to support the user's fingers and can be made with an anti-slip surface.
  • the nozzle 1 is made with a base b in the form of two petals 61 and 62, made in the form of a trapezoid, the pointed ends of which are oppositely directed, which contributes to the rapid orientation of the nozzle when it is placed on the spray device.
  • petals of a different shape, for example, rectangular, semicircular, with recesses, holes, etc.
  • a different number of petals for example, three, four or more, which will contribute to a faster and secure attachment of the nozzle to the spray device due to the ability to apply more finger force when it is placed on the spray device.
  • a spray nozzle 1 is proposed, further comprising a fastening means 7 made in the form of a rod, at the free end of which a arrow-shaped tip 71 and a stop 72 are located, which are threaded through the opening and during transportation prevent the unintentional removal of the fastening means together with the nozzle from a hole, for example, made on a pistol, on a cylinder or part of it.
  • the shaft of the fastening means 7 is bent, which facilitates a more compact placement of the nozzle during transportation.
  • the present invention also relates to a set of spray nozzles connected to each other by a breakable joint 7B, each nozzle being substantially in accordance with the first aspect of the invention, and the breakable joint comprising a rod-shaped fastening means 7, at the free end of which there are arrow-shaped tip 71 and stop 72.
  • the attachments in the set can be identical to each other, but they can also be different.
  • the nozzles in the kit can have a different diameter of the cavity 4, which is used to secure the nozzle to the spray device.
  • fastening means 7 which, for example, can be substantially straight, and at the free end contain a fastening element in the form of a ring or a cross.
  • the spray nozzle in accordance with the invention places increased demands on the equipment for its manufacture.
  • the spray nozzle in accordance with the invention can be manufactured in standard equipment, for example, by means of an injection molding process, since a polymer material can be used for production or, alternatively, metallic or ceramic materials.
  • thermoplastic polymer for example, high-pressure polyethylene - LDPE
  • thermoplastic polymer - granules of thermoplastic polymer are mixed with other technological components, for example, dyes, light stabilizers, etc .;
  • the mixed material is poured into the receiving hopper of the casting equipment;
  • the mixed material is fed into the melting screw, and the melt of the mixed material (plasticized material) is injected (injected) into the injection mold by means of a piston;
  • melt solidifies (or solidifies, in the case of using thermosets) in the form with the formation of a finished product
  • the injection mold is opened and the finished product is removed from it;
  • the injection molding cycle is repeated, if necessary, the technological parameters of injection molding are adjusted, for example: mold temperature, drying and plasticizing temperatures of thermoplastic material, specific injection pressure and cycle times.
  • the invention provides a spray device 8 shown in FIG. 8, which contains the above-described spray nozzle 1, and the spray nozzle 1 is rigidly attached to or made in one piece with the spray device.
  • Various types of connection can be used to rigidly secure the bit, including, for example, interference fit, adhesive connection, soldering or threaded connection.
  • the cavity 4 of the nozzle 1 may contain additional elements for more reliable fixation of the nozzle on the free end of the barrel of the spray device, for example, grooves or projections, threads.
  • the free end of the barrel 86 of the spray device 8 can be made with additional elements for more reliable fixation of the nozzle, for example, counter protrusions or grooves, threads.
  • the spray device may comprise a spray nozzle integral with the spray device. It should be understood that in this case the materials and methods for making the nozzles described above are applicable to the manufacture of the spray device.
  • the spray device As a whole, its design can generally correspond to the construction of any suitable known spray device, such as, for example, a spray gun according to patent RU 2662327 (IPC B65D 83/14, publ. 07/26/2018).
  • the proposed spray device comprises an integral handle 81, a trigger 89, a barrel 86, an adapter 85, wherein the spray device is made of an elastic material and has a flexible and resilient structure, the adapter is threaded, and the end of the barrel from the handle side is made with an element designed to interact with the valve of the sealed container, and is connected to the trigger.
  • the present invention is characterized in that the spray device 8 shown in FIG.
  • the through hole is made with a smooth continuous transition from a circular cross-section to an oval cross-section, and the transition contour formed by various non-uniform contours for two intersecting planes, the intersection line of which coincides with the central axis of the through hole.
  • the implementation of the proposed spray device provided with a stiffening element 82, consisting of two elastic bridges (not indicated), sequentially connecting the handle and barrel, barrel and adapter. Additionally, a loop 84 may be provided for hanging the device, or an opening (not shown) for securing the attachment by means of a fastening means during transport of the product.
  • a method of applying a fluid to a surface to be treated comprising the steps of attaching a spray nozzle according to the first aspect of the invention to a fluid spraying means connected to a can of fluid to be applied, then applying a fluid emitted from the can to a surface to be treated, moreover, during application, the fluid passes through a through hole in the spray nozzle, which is made with a smooth continuous transition from a circular cross section to an oval cross section, and the transition contour is formed by various non-uniform contours for two intersecting planes, the intersection line of which coincides with the central axis of the through hole.
  • the effect of adhesion of the fluid inside the packing is significantly reduced, up to its complete elimination. This is especially useful in the case of a decrease in the fluid pressure when the pressure inside the container drops due to its gradual emptying, and generally helps to increase the life of such a nozzle and its efficiency when applying the sprayed fluid to the treated surface.
  • the implementation of the proposed method provides better removal of excess gas of high pressure, and also prevents the removal of hydrocarbon blowing agents from the fluid stream due to more efficient mixing of the fluid stream passing along the walls of the through hole, made with two different uneven contours for two intersecting planes whose intersection line coincides with the center axis of the through hole.
  • the method can be modified depending on which fluid application means is used.
  • a means can be the spraying device described above.
  • a spray device containing a spray nozzle made in one piece with it it will be sufficient to fix the spray device on the cylinder and carry out the application step in accordance with the method described above.
  • a spray nozzle from the set of spray nozzles described above can be used, in which case the breakable joint is previously destroyed to detach one of the nozzles.
  • the breakable joint is made of the same material as the attachments themselves, for example, an elastic polymer material, accordingly, the joint can be broken by applying a significant breaking force, for example, by the user's hands, or using mechanical means, such as a knife or scissors.

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройствам, средствам и способам, предназначенным для распыления текучих сред, например, хранимых под давлением в емкости, в частности, к распылительной насадке, которая может быть использована для мелкодисперсного распыления текучей среды на поверхность. Предложена распылительная насадка, содержащая корпус с полостью и сквозным отверстием, сообщающимся с полостью и на выпуске которого выполнено сопло в форме овала со скошенными стенками, расширяющимися в сторону выхода распыляемой среды, отличающаяся тем, что сквозное отверстие выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия. Кроме того, предложено устройство с такой насадкой, комплект насадок и способ нанесения распыляемой текучей среды.

Description

РАСПЫЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ
ОПИСАНИЕ
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 насадке, 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, находящегося 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, такой как распыляемый полимер.
Как правило, для формирования необходимого угла распыла текучей среды и равномерного нанесения материала на обрабатываемую поверхность используются насадки специальной конструкции.
Так, например, известно распылительное устройство, содержащее корпус с центральной полостью и с клиновой выходной щелью, центральная полость соединена с клиновой выходной щелью посредством расположенных на продольной оси корпуса цилиндрических каналов, равноудаленных друг от друга на поперечной оси корпуса, причем отношение расстояния между их центрами к диаметру канала лежит в пределах 2-3, ширина выходных сопл, образующихся при пересечении цилиндрических каналов с клиновой щелью, составляет 0,2-0, 5 диаметров каналов, а отношение высоты клиновой щели к ширине выходных сопл лежит в интервале 6-12 (патент RU 2161073, МПК В05В 1/04, опубл. 27.12.2000).
Также известна насадка для окраски поверхностей распылением, которая содержит цилиндрический корпус, с расположенным со стороны нижнего торца основанием с посадочным отверстием, простирающимся внутрь цилиндрического корпуса, образуя в нем полость для размещения ствола монтажного пистолета, со стороны другого торца цилиндрического корпуса в насадке выполнено возвышение, длина окружности которого меньше длины окружности цилиндрического корпуса, сквозное отверстие, выполненное в возвышении на участке выхода распыляемой среды из емкости, сообщено с углублением V-образной формы, замыкающимся по бокам, ширина которого выполнена увеличивающейся в сторону выхода распыляемой среды, к боковым поверхностям цилиндрического возвышения примыкают размещенные друг напротив друга пластинчатые выступы, высота которых превышает высоту цилиндрического возвышения, а на их боковых внешних сторонах имеются срезы. В насадке также имеется уступ, который можно использовать в качестве упора пальцев рук пользователя для удобной и быстрой стыковки насадки к монтажному пистолету перед началом эксплуатации (патент US 712828В, МПК В05В 1/00, опубл. 31.10.2006).
Известна распылительная насадка монтажного пистолета для управляемого аэрозольного распыления полиуретановой среды, находящейся под давлением, содержащая цилиндрический корпус, снабженный с первого торца основанием, выполненным в виде выступающих за габариты корпуса противоположно лежащих в одной плоскости относительно друг друга лепестков и с посадочным отверстием, простирающимся внутрь упомянутого цилиндрического корпуса, образуя в нем полость для размещения ствола пистолета, на втором торце корпуса выполнено цилиндрическое возвышение, диаметр которого меньше диаметра корпуса, а сквозное отверстие, выполненное в нем, на участке выхода распыляемой среды из емкости сообщено со сквозным незамкнутым по бокам углублением V-образной формы, ширина которого увеличивается в сторону выхода распыляемой среды, к боковым поверхностям цилиндрического возвышения примыкают размещенные друг напротив друга пластинчатые выступы, высота которых превышает высоту цилиндрического возвышения, а на их боковых внешних сторонах имеются срезы, проделанные до второго торца цилиндрического корпуса, кроме того, распылительная насадка снабжена средством крепления, выполненным в виде стержня, на торце концевой части которого расположен стреловидный наконечник, напротив которого размещен перпендикулярно относительно стержня упор в виде перекладины (заявка WO 2016144201, МПК В05В 1/00, опубл. 15.09.2016).
Также известна распылительная насадка, содержащая корпус с основанием и со сквозным отверстием, на выходе которого выполнено сопло в форме овала со скошенными стенками, расширяющимися в сторону выхода распыляемой среды, пластинчатые выступы, размещенные друг напротив друга, средство крепления сопла, отличающаяся тем, что овал сопла выполнен соотношением ширины к высоте от более 1,8 до 4,0 (патент RU 177 570 U1, МПК В05В 1/06, опубл. 01.03.2018).
Основным недостатком известных насадок является наличие резкого ступенчатого перехода от круглого поперечного сечения сквозного отверстия насадки к поперечному сечению в виде овала. Такая конструкция способствует налипанию распыляемой текучей среды. Это может привести к закупориванию сквозного отверстия во время технологической или иной паузы в процессе распыления, например, отверждаемого полимера. Как следствие, распылительная насадка выходит из строя и требуется ее замена на новую насадку.
Более того, конструкция известных из уровня техники насадок подвержена местным потерям напора текучей среды, возникающим в местоположении резкого изменения формы поперечного сечения, а также формированию неоднородного потока распыляемой текучей среды вследствие неоднородного поля скоростей на выпуске из сквозного отверстия, что вызывает неравномерное нанесение распыляемой среды на обрабатываемую поверхность.
В уровне техники известны насадки, описанные в патентах ЕР 1 293 258 (МПК В05В1/00; В05В1/04, опубл. 19.03.2003) и ЕР 2 931 434 (МПК В05В1/04, опубл. 09.11.2016), которые используются в системах очистки поверхности от грязи и краски, применяемых, например, при мойке автомобилей или воздушных и водных судов. Насадка по патенту ЕР 2 931 434, выбранная в качестве прототипа, содержит сквозное сопло, которое выполнено с непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, что способствует формированию более сфокусированного факела распыла жидкости и обеспечивает более эффективную очистку обрабатываемой поверхности распыляемой струей.
Несмотря на достижения уровня техники, по-прежнему стоит задача создания распылительной насадки, которая бы устраняла недостатки известных из уровня техники насадок и в большей степени способствовала более качественному нанесению распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на решение проблемы образования налипаний распыляемой текучей среды внутри распылительной насадки при одновременном обеспечении более качественного нанесения распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность. В одном из аспектов изобретения предложена распылительная насадка, содержащая:
корпус с полостью и сквозным отверстием, сообщающимся с полостью и на выпуске которого выполнено сопло в форме овала со скошенными стенками, расширяющимися в сторону выхода распыляемой среды,
отличающаяся тем, что сквозное отверстие выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия.
Следует понимать, что контуры перехода от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению образованы линией пересечения поверхности стенки сквозного отверстия и плоскости, содержащей центральную ось сквозного отверстия.
Благодаря выполнению распылительной насадки с описанной геометрией сквозного отверстия обеспечивается технический результат, состоящий в существенном уменьшении налипания (вплоть до полного его исключения) распыляемой текучей среды на внутренних стенках сквозного отверстия, которое раньше выполнялось ступенчатым или иной формы с резким переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, более того обеспечивается более качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность за счет исключения зон застоя текучей среды, уменьшения потерь напора текучей среды при прохождении сквозного отверстия, выравнивания поля скоростей на выходе из сопла, обеспечения большей равномерности потока текучей среды в сквозном отверстии распылительной насадки.
Неожиданно было обнаружено, что выполнение сквозного отверстия распылительной насадки с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия, 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 стенок сквозного отверстия, выполненного с двумя различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия, что в лучшей степени устраняет эффект налипания текучей среды внутри насадки в случае снижения напора текучей среды при падении давления внутри баллона вследствие его постепенного опустошения, и в целом способствует увеличению срока службы такой насадки и эффективности ее использования при нанесении распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
Было обнаружено, что для проявления полезного эффекта изобретения достаточно выполнения контуров плавного непрерывного перехода для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия, различными и неравномерными. Следует понимать, что под плавностью перехода имеется в виду отсутствие каких-либо точек перегиба или локальных экстремумов на кривой контура перехода, а под непрерывностью перехода - то, что он продолжается по всей длине сквозного отверстия, и любые две точки на кривой контура перехода расположены на различном расстоянии от центральной оси отверстия.
Также было обнаружено, что полезный эффект усиливается в том случае, когда указанные пересекающиеся плоскости проходят через большую и малую оси овала, и контур перехода для по меньшей одной из большой и малой оси овала соответствует контуру Витошинского. А наибольший полезный эффект проявляется при выполнении каждого из двух различных контуров перехода для большой и малой оси овала по контуру Витошинского.
Следует понимать, что в этом случае контуры перехода от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению образованы линией пересечения поверхности стенки сквозного отверстия и плоскости, содержащей центральную ось сквозного отверстия и проходящей через соответствующую ось овала. Указанные контуры перехода для каждой из осей являются неравномерными, причем неравномерность является различной для каждой из осей.
Например, точка на контуре, соответствующем большой оси овала, быстрее переходит из своего положения на окружности у впуска сквозного канала в свое положение на овале у выпуска сквозного канала, чем точка на контуре, соответствующем малой оси овала. Или наоборот, например, точка на контуре, соответствующем малой оси овала, быстрее переходит из своего положения на окружности у впуска сквозного канала в свое положение на овале у выпуска сквозного канала, чем точка на контуре, соответствующем большой оси овала. Возможны и другие варианты, при которых обеспечивается различная неравномерность контура большой и малой осей овала.
Таким образом, в одном из вариантов изобретения предложена насадка, в которой указанные пересекающиеся плоскости проходят через большую и малую оси овала, и контур перехода для по меньшей одной из большой и малой оси овала соответствует контуру Витошинского.
В одном из вариантов предложена насадка, в которой скошенные стенки сопла образуют угол от 20° до 70°, предпочтительно, 45°.
В одном из вариантов предложена насадка, в которой корпус выполнен в виде усеченного конуса или усеченной четырехгранной пирамиды.
В одном из вариантов предложена насадка, содержащая пластинчатые выступы, выполненные за одно целое с корпусом и расположенные друг напротив друга, причем пластинчатые выступы продолжаются от корпуса в направлении распыла на высоту, при которой факел распыла ограничен углом от 20° до 70°, предпочтительно, 45°, причем угол измерен в плоскости, перпендикулярной основанию насадки и содержащей малую ось овала.
В одном из вариантов предложена насадка, в которой корпус содержит основание, выполненное в виде лепестков, продолжающихся от корпуса и расположенных в одной плоскости напротив друг друга.
В одном из вариантов предложена насадка, дополнительно содержащая крепежное средство, выполненное в виде стержня, на свободном конце которого расположены стреловидный наконечник и упор.
В дополнительных аспектах изобретения предложены распылительное устройство, содержащее описанную выше распылительную насадку, причем распылительная насадка жестко закреплена на или выполнена за одно целое с распылительным устройством, а также комплект распылительных насадок, соединенных друг с другом посредством разрушаемого соединения, а разрушаемое соединение содержит крепежное средство, выполненное в виде стержня, на свободном конце которого расположены стреловидный наконечник и упор.
Кроме того, предложен способ нанесения текучей среды на обрабатываемую поверхность, включающий в себя этапы, на которых:
закрепляют распылительную насадку на средстве распыления текучей среды, присоединяемом к баллону с текучей средой, подлежащей нанесению, наносят текучую среду, выпускаемую из баллона, на обрабатываемую поверхность, причем при нанесении текучая среда проходит через сквозное отверстие в распылительной насадке, которое выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия.
Следует понимать, что в каждом из дополнительных аспектов изобретения также обеспечивается описанный выше технический результат, т.к. в каждом их них используется насадка, в которой сквозное отверстие выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия, что обеспечивает уменьшение налипания распыляемой текучей среды на внутренних стенках сквозного отверстия, а также более качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
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 вид сверху распылительной насадки по настоящему изобретению в одном из предпочтительных вариантов осуществления.
На фиг.2 показана распылительная насадка в разрезе на виде А-А по фиг.1.
На фиг.З показана распылительная насадка в разрезе на виде Б-Б по фиг.1.
На фиг.4 показана распылительная насадка по настоящему изобретению в одном из дополнительных вариантов осуществления.
На фиг.5 показан расчетный контур перехода для большой оси овала в одном из предпочтительных вариантов осуществления.
На фиг.б показан расчетный контур перехода для малой оси овала в одном из предпочтительных вариантов осуществления.
На фиг.7 показан комплект распылительных насадок по одному из дополнительных аспектов изобретения. На фиг.8 показано распылительное устройство с установленной распылительной насадкой по одному из дополнительных аспектов изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к устройствам и средствам, предназначенным для распыления текучих сред, например, хранимых под давлением в емкости, в частности, к распылительной насадке, 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, 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.
Далее со ссылкой на фиг. 1-8 чертежей будет более подробно описан предпочтительный вариант осуществления распылительной насадки по настоящему изобретению, а также его возможные модификации и применения.
На фиг.1 показан вид сверху распылительной насадки по настоящему изобретению в одном из предпочтительных вариантов осуществления. На фиг.2 показана распылительная насадка в разрезе на виде А-А по фиг.1. На фиг.З показана распылительная насадка в разрезе на виде Б-Б по фиг.1.
В соответствии с первым аспектом изобретения предложена распылительная насадка 1, содержащая корпус 2 с полостью 4 и сквозным отверстием 3, сообщающимся с полостью 4 и на выпуске 31 которого выполнено сопло в форме овала со скошенными стенками, расширяющимися в сторону выхода распыляемой среды, при этом сквозное отверстие 3 выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами 33, 34 для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия. Благодаря выполнению распылительной насадки 1 с описанной геометрией сквозного отверстия В обеспечивается технический результат, состоящий в существенном уменьшении налипания (вплоть до полного его исключения) распыляемой текучей среды на внутренних стенках сквозного отверстия 3, более того обеспечивается более качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность за счет исключения зон застоя текучей среды, уменьшения потерь напора текучей среды при прохождении сквозного отверстия, выравнивания поля скоростей на выходе из сопла, обеспечения большей равномерности потока текучей среды в сквозном отверстии 3 распылительной насадки 1.
Неожиданно было обнаружено, что выполнение сквозного отверстия 3 распылительной насадки 1 с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами 33, 34 для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия, 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 стенок сквозного отверстия 3, выполненного с двумя различными неравномерными контурами 33, 34 для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия, что в лучшей степени устраняет эффект налипания текучей среды внутри насадки 1 в случае снижения напора текучей среды при падении давления внутри баллона вследствие его постепенного опустошения, и в целом способствует увеличению срока службы такой насадки и эффективности ее использования при нанесении распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
Было обнаружено, что для проявления полезного эффекта изобретения достаточно выполнения контуров 33, 34 перехода для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия, различными и неравномерными. Предпочтительно, выполнение насадки, в которой указанные пересекающиеся плоскости проходят через большую и малую оси овала. Еще более предпочтительно, выполнение насадки, в которой для любых двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия, контуры перехода являются различными и неравномерными. Кроме того, специалисту в области техники должно быть понятно, что эллипс является частным случаем овала.
Следует понимать, что в упомянутом предпочтительном варианте осуществления контуры 33, 34 перехода от круглого поперечного сечения (на впуске 32 сквозного отверстия 3) к овальному поперечному сечению (на выпуске 31 сквозного отверстия 3) образованы линией пересечения поверхности стенки сквозного отверстия 3 и плоскости, содержащей центральную ось 35 сквозного отверстия 3 и проходящей через соответствующую ось овала. В общем случае центральная ось 35 сквозного отверстия 3 и центральная ось 45 полости 4 совпадают друг с другом и с осью симметрии распылительной насадки 1 в целом. Ось симметрии распылительной насадки образована взаимно перпендикулярными плоскостями А-А и Б-Б, разделяющими насадку 1 на две половины.
Указанные контуры 33, 34 перехода для каждой из осей являются неравномерными, причем неравномерность является различной для каждой из осей. Например, точка на контуре, соответствующем большой оси овала, быстрее переходит из своего положения на окружности у впуска сквозного канала в свое положение на овале у выпуска сквозного канала, чем точка на контуре, соответствующем малой оси овала. Или наоборот, например, точка на контуре 34, соответствующем малой оси овала, быстрее переходит из своего положения на окружности у впуска 32 сквозного канала 3 в свое положение на овале у выпуска 31 сквозного канала 3, чем точка на контуре 33, соответствующем большой оси овала. Возможны и другие варианты, при которых обеспечивается различная неравномерность контура большой и малой осей овала.
Также было обнаружено, что полезный эффект усиливается в случае выполнения по меньшей мере одного из контуров 33, 34 перехода, например, для большой и малой оси овала по контуру Витошинского. А наибольший полезный эффект проявляется при выполнении каждого из двух различных контуров 33, 34 перехода для большой и малой оси овала по контуру Витошинского.
Контур Витошинского описывается следующим выражением: Здесь г(х) - значение радиуса сквозного отверстия на координате х, го - радиус сечения сквозного отверстия на выпуске, Гр - радиус сечения сквозного отверстия на впуске, х - координата по оси сквозного отверстия (начало координат соответствует впуску сквозного отверстия), а ~
Figure imgf000013_0001
t где /«- длина сквозного отверстия.
В качестве примера, приведен расчет контуров по указанному выражению сквозного отверстия длиной 1к, равной 4,5 мм (координата х изменяется от 0 мм до 4,5 мм, с шагом 0,5 мм), радиус сечения сквозного отверстия на выпуске го составляет 0,9 мм для малой оси овала и 1,25 мм для большой оси овала, радиус сечения сквозного отверстия на впуске равен TF = 1,55 мм. Расчет представлен в таблице ниже.
Figure imgf000013_0002
На фиг.5 показан расчетный контур перехода для большой оси овала в одном из предпочтительных вариантов осуществления. На фиг.б показан расчетный контур перехода для малой оси овала в одном из предпочтительных вариантов осуществления. Следует понимать, что для распылительных насадок с иными размерами сквозного отверстия контуры перехода могут отличаться от представленных на фиг. 5 и 6. Возвращаясь к фиг. 1-4, следует понимать, что на них показан предпочтительный вариант осуществления распылительной насадки, в которой контур перехода для по меньшей одной из большой и малой оси овала соответствует контуру Витошинского.
В предпочтительном варианте осуществления предложена распылительная насадка 1, в которой скошенные стенки сопла образуют угол а, который лучше всего виден на фиг. 2 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. Угол а составляет от 20° до 70°, и предпочтительно, 45°, что обеспечивает наиболее эффективное формирование факела распыла текучей среды.
Значение угла а 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 наблюдается при значениях угла а от 40° до 50°, предпочтительно, 45°.
При увеличении значения угла а более 70° 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 а менее 20° 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 предпочтительном варианте осуществления предложена распылительная насадка 1, содержащая пластинчатые выступы 5, выполненные за одно целое с корпусом 2 и расположенные друг напротив друга, причем пластинчатые выступы 5 продолжаются от корпуса 2 в направлении распыла на высоту, при которой факел распыла ограничен углом b, который лучше всего виден на фиг. 2 и представляет собой угол, вершина которого лежит на линии пересечения плоскостей, проходящих через скошенные стенки сопла, а лучи лежат в плоскости, содержащей центральную ось сквозного отверстия и малую ось овала, и проходят через край пластинчатых выступов. Угол b составляет от 20° до 70°, и предпочтительно, 45°, причем угол b измерен в плоскости, содержащей центральную ось 35 сквозного отверстия и малую ось овала.
Значение угла b 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 наблюдается при значениях угла b от 40° до 50°, предпочтительно, 45°.
При увеличении значения угла b более 70° 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 b менее 20° 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.
Наличие пластинчатых выступов 5 уменьшает загрязнения сопла на выпуске 31 сквозного отверстия 3 распыляемым полимерным материалом, а также способствует дополнительному направлению и формированию более устойчивого факела распыла, имеющего форму веерной струи. В предпочтительном варианте осуществления высота пластинчатых выступов выбирается такой, что углы а и b совпадают, как это показано на фиг. 2. Однако следует понимать, что это не ограничивающий вариант изобретения. Так например, высота пластинчатых выступов может быть выбрана таковой, что угол b будет меньше, чем угол а, тогда форма, в частности ширина, факела распыла в значительной степени будут определяться тем, насколько угол b меньше угла а. И наоборот, если высота пластинчатых выступов выбрана таковой, что угол b будет больше, чем угол а, тогда форма факела распыла в значительной степени будут зависеть от формы сопла и в целом контура сквозного отверстия. В предпочтительном варианте осуществления предложена распылительная насадка 1, в которой корпус 2 выполнен в виде усеченного конуса или усеченной четырехгранной пирамиды (которая показана на фиг. 1-4). Однако возможны и другие формы корпуса 2 распылительной насадки 1, которые позволяют в ней выполнить полость 4, которая служит для размещения в ней конца распылительного устройства или иного средства распыления текучей среды, присоединяемого к емкости с текучей средой. Для этого на внутренней поверхности полости 4 могут быть предусмотрены кольцевые выступы, показанные на фиг.2-3, но не обозначенные, или иные элементы, например, канавки или резьба, способствующие более надежному закреплению насадки на распылительном устройстве.
Варианты закрепления насадки на таком распылительном устройстве будут описаны ниже, но следует понимать, что они могут включать в себя, например, посадку в натяг. При этом для полного размещения свободного конца распылительного устройства в полости 4 корпуса 2 с упором во внутреннюю торцевую поверхность 41 полости, так чтобы выпускное отверстие распылительного устройства по существу совместилось со впуском сквозного отверстия насадки, может возникнуть необходимость ее упереть в стену или пол. В таком случае наличие выступов 5 является предпочтительным для защиты сопла от повреждения. Также защитную функцию выступы 5 могут выполнять и при транспортировке насадки 1.
Следует понимать, что выполнение выступов 5 пластинчатыми предпочтительно для варианта осуществления насадки 1 с корпусом 2 в виде усеченной четырехгранной пирамиды. Для вариантов осуществления насадки с иной формой корпуса могут быть предпочтительны иные формы выступов. Например, для варианта насадки с корпусом в виде усеченного конуса выступы могут быть выполнены по существу закругленными, повторяя форму конуса.
Далее, следует понимать, что в корпусе 2 могут быть предусмотрены дополнительные элементы, например, выемки или полости на внешней части корпуса 2. Например, в верхней части корпуса 2 могут быть выполнены выемки, одна из таких выемок обозначена позицией 21 на фиг. 3. Выемка 21 представляет собой незамкнутую полость или область корпуса насадки, свободную от материала, из которого изготовлена насадка. Благодаря наличию такой выемки уменьшается количество материала, необходимого для производства одной насадки. В предпочтительном варианте осуществления предложена распылительная насадка 1, в которой корпус 2 содержит основание б, выполненное в виде лепестков 61, 62, продолжающихся от корпуса 2 и расположенных в одной плоскости напротив друг друга. Лепестки 61, 62 предназначены для обеспечения упора пальцев рук пользователя и могут быть выполнены с противоскользящей поверхностью.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1-4 насадка 1 выполнена с основанием б в виде двух лепестков 61 и 62, выполненных в виде трапеции, заостренные концы которых противоположно направлены, что способствует быстрой ориентации насадки при ее размещении на распылительном устройстве. При этом следует понимать, что возможно выполнение лепестков другой формы, например, прямоугольной, полукруглой, с выемками, отверстиями и пр. Также следует понимать, что возможно выполнение другого количества лепестков, например, трех, четырех и более, что будет способствовать более быстрому и надежному закреплению насадки на распылительном устройстве благодаря возможности приложить большее усилие пальцев рук при ее размещении на распылительном устройстве.
Как показано на фиг. 4, в предпочтительном варианте осуществления предложена распылительная насадка 1, дополнительно содержащая крепежное средство 7, выполненное в виде стержня, на свободном конце которого расположены стреловидный наконечник 71 и упор 72, которые продеваются через отверстие и во время транспортировки препятствуют непроизвольному удалению крепежного средства вместе с насадкой из отверстия, например, выполненного на пистолете, на баллоне или его части. Предпочтительно, стержень крепежного средства 7 выполнен изогнутым, что способствует более компактному размещению насадки при ее транспортировке.
С обращением к фиг. 7, следует понимать, что настоящее изобретение также относится к комплекту распылительных насадок, соединенных друг с другом посредством разрушаемого соединения 7В, причем каждая насадка по существу выполнена в соответствии с первым аспектом изобретения, а разрушаемое соединение содержит крепежное средство 7, выполненное в виде стержня, на свободном конце которого расположены стреловидный наконечник 71 и упор 72. Следует понимать, что насадки в комплекте могут быть идентичными друг другу, но могут быть и различными. Например, насадки в комплекте могут иметь различный диаметр полости 4, которая используется для закрепления насадки на распылительном устройстве. Дополнительно, хотя на фиг. 7 и показан вариант, в котором комплект насадок содержит две насадки, следует понимать, что возможен вариант осуществления, в котором три и более насадок соединены друг с другом посредством разрушаемого соединения 7В.
С обращением в целом к аспектам изобретения по фиг. 4 и 7, следует понимать, что возможны и иные варианты выполнения крепежного средства 7, которое, например, может быть по существу прямым, а на свободном конце содержать крепежный элемент в виде кольца или крестика.
Специалисту будет понятно, что производство распылительной насадки в соответствии с изобретением предъявляет повышенные требования к оборудованию для ее изготовления. Но в целом распылительная насадка в соответствии с изобретением может быть изготовлена на стандартном оборудовании, например, посредством процесса литья под давлением, поскольку для производства можно использовать полимерный материал или, в качестве альтернативы, металлические или керамические материалы.
В качестве неограничивающего примера ниже приведено описание процесса изготовления распылительной насадки в соответствии с изобретением по технологии литья под давлением, цикл которого включает в себя этапы, на которых:
- на первом этапе, гранулы термопластичного полимера (например, полиэтилена высокого давления - ПВД) подвергают сушке, чтобы материал соответствовал требованиям по содержанию влаги; и далее
- гранулы термопластичного полимера смешивают с другими технологическими компонентами, например, красителями, светостабилизаторами и т.п.;
- смешанный материал засыпают в приемный бункер литьевого оборудования;
- устанавливают в литьевое оборудование литьевую форму для изделия;
- устанавливают рабочий режим литьевого оборудования и регулируют объем и давление подачи материала;
- 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 случае использования реактопластов) в форме с образованием готового изделия;
- после завершения процесса затвердевания (отверждения) пластмассы литьевую форму размыкают и готовое изделие удаляют из нее;
- далее 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.
Следует понимать, что описанный выше способ изготовления распылительной насадки также применим и для изготовления распылительного устройства, которое будет более подробно описано ниже.
В дополнительном аспекте изобретения предложено распылительное устройство 8, показанное на фиг. 8, которое содержит описанную выше распылительную насадку 1, причем распылительная насадка 1 жестко закреплена на или выполнена за одно целое с распылительным устройством. Для жесткого закрепления насадки могут использоваться различные виды соединения, включая, например, посадку в натяг, клеевое соединение, пайка или резьбовое соединение. В любом случае, полость 4 насадки 1 может содержать дополнительные элементы для более надежной фиксации насадки на свободном конце ствола распылительного устройства, например, канавки или выступы, резьбу. В свою очередь, свободный конец ствола 86 распылительного устройства 8 может быть выполнен с дополнительными элементами для более надежной фиксации насадки, например, ответные выступы или канавки, резьбу.
В другом варианте осуществления распылительного устройства оно может содержать распылительную насадку, выполненную за одно целое с распылительным устройством. Следует понимать, что в этом случае для изготовления распылительного устройства применимы описанные выше материалы и способы изготовления насадок.
Что касается в целом распылительного устройства, то его конструкция может соответствовать в целом конструкции любого подходящего известного распылительного устройства, такого как, например, пистолет-распылитель по патенту RU 2662327 (МПК B65D 83/14, опубл. 26.07.2018). Соответственно, предложенное распылительное устройство содержит выполненные за одно целое рукоятку 81, спусковой курок 89, ствол 86, переходник 85, причем распылительное устройство выполнено из упругого материала и обладает гибкой и упругой конструкцией, переходник выполнен с резьбой, а конец ствола со стороны рукоятки выполнен с элементом, предназначенным для взаимодействия с клапаном герметичного контейнера, и соединен со спусковым курком. В отличии от известного устройства, настоящее изобретение характеризуется тем, что распылительное устройство 8, показанное на фиг. 8, содержит распылительную насадку 1, в которой сквозное отверстие выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия.
В дополнительных вариантах осуществления предложено распылительное устройство, снабженное элементом жесткости 82, состоящим из двух упругих перемычек (не обозначены), последовательно соединяющих рукоятку и ствол, ствол и переходник. Дополнительно может быть предусмотрена петля 84 для подвешивания устройства или отверстие (не показано) для закрепления насадки посредством крепежного средства при транспортировке изделия.
Далее со ссылкой на еще один аспект изобретения будет описан способ нанесения текучей среды на обрабатываемую поверхность, поясняющий работу предложенного устройства. В предпочтительном варианте осуществления предложен способ, включающий в себя этапы, на которых закрепляют распылительную насадку по первому аспекту изобретения на средстве распыления текучей среды, присоединяемом к баллону с текучей средой, подлежащей нанесению, затем наносят текучую среду, выпускаемую из баллона, на обрабатываемую поверхность, причем при нанесении текучая среда проходит через сквозное отверстие в распылительной насадке, которое выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия.
При использовании предложенной насадки в описанном выше способе в значительной степени уменьшается эффект налипания текучей среды внутри насадки, вплоть до полного его исключения. Это особенно полезно в случае снижения напора текучей среды при падении давления внутри баллона вследствие его постепенного опустошения, и в целом способствует увеличению срока службы такой насадки и эффективности ее использования при нанесении распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность.
Более того, при осуществлении предложенного способа обеспечивается лучшее отведение излишков газа большого давления, а также предотвращается удаление углеводородных вспенивателей из потока текучей среды за счет более эффективного перемешивания потока текучей среды, проходящего вдоль стенок сквозного отверстия, выполненного с двумя различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия.
Следует понимать, что способ может быть модифицирован в зависимости от того, какое средство нанесения текучей среды используют. В предпочтительном варианте осуществления, в качестве такого средства может выступать описанное выше распылительное устройство. Причем в случае использования распылительного устройства, содержащего распылительную насадку, выполненную за одно целое с ним, будет достаточно закрепить распылительное устройство на баллоне и осуществить этап нанесения в соответствии с описанным выше способом. В дополнительном варианте осуществления, может быть использована распылительная насадка из комплекта распылительных насадок, описанных выше, в этом случае предварительно разрушают разрушаемое соединение для отсоединения одной из насадок. В предпочтительном варианте осуществления, разрушаемое соединение выполнено из того же материала, что и сами насадки, например, упругого полимерного материала, соответственно, соединение может быть разрушено приложением значительного разрывного усилия, например, руками пользователя, или с использованием механических средств, как например, нож или ножницы.
Посредством предложенного способа обеспечивается возможность быстрого и равномерного нанесения текучей среды на обрабатываемую поверхность.
Следует понимать, что в каждом из аспектов изобретения обеспечивается технический результат, состоящий в существенном уменьшении налипания (вплоть до полного его исключения) распыляемой текучей среды на внутренних стенках сквозного отверстия, которое в наиболее распространенных известных устройствах выполнялось ступенчатым или иной формы с резким переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, более того обеспечивается более качественное и равномерное нанесение распыляемой текучей среды на обрабатываемую поверхность за счет исключения зон застоя текучей среды, уменьшения потерь напора текучей среды при прохождении сквозного отверстия, выравнивания поля скоростей на выходе из сопла, обеспечения большей равномерности потока текучей среды в сквозном отверстии распылительной насадки.
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 граничивающих объем притязаний, определяемый последующей формулой изобретения.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 - насадка
2 корпус
21 - выемка
3 - сквозное отверстие
31 - выпуск сквозного отверстия
32 - впуск сквозного отверстия
33 - контур перехода для большой оси
34 - контур перехода для малой оси
35 - центральная ось сквозного отверстия
4 - полость
41 - внутренняя торцевая поверхность полости
45 - центральная ось полости
5 - выступы
6 - основание
61, 62 - лепестки
7 - крепежное средство
71 - наконечник
72 - упор
73 - разрушаемое соединение
8 - распылительное устройство
81 - рукоятка
82 - элемент жесткости
84 - петля
85 - переходник
86 - ствол
89 - курок
а - угол, образованный скошенными стенками сопла
b - угол факела распыла

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Распылительная насадка, содержащая:
корпус с полостью и сквозным отверстием, сообщающимся с полостью и на выпуске которого выполнено сопло в форме овала со скошенными стенками, расширяющимися в сторону выхода распыляемой среды,
отличающаяся тем, что сквозное отверстие выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия.
2. Насадка по п. 1, в которой указанные пересекающиеся плоскости проходят через большую и малую оси овала, и контур перехода для по меньшей одной из большой и малой оси овала соответствует контуру Витошинского.
3. Насадка по п. 1, в которой скошенные стенки сопла образуют угол от 20° до 70°, предпочтительно, 45°.
4. Насадка по п. 1, в которой корпус выполнен в виде усеченного конуса или усеченной четырехгранной пирамиды.
5. Насадка по п. 1, содержащая пластинчатые выступы, выполненные за одно целое с корпусом и расположенные друг напротив друга, причем пластинчатые выступы продолжаются от корпуса в направлении распыла на высоту, при которой факел распыла ограничен углом от 20° до 70°, предпочтительно, 45°, причем угол измерен в плоскости, содержащей центральную ось сквозного отверстия и малую ось овала.
6. Насадка по п. 1, в которой корпус содержит основание, выполненное в виде лепестков, продолжающихся от корпуса и расположенных в одной плоскости напротив друг друга.
7. Насадка по любому из п.п. 1-6, дополнительно содержащая крепежное средство, выполненное в виде стержня, на свободном конце которого расположены стреловидный наконечник и упор.
8. Распылительное устройство, содержащее распылительную насадку по любому из п.п.1-7, причем распылительная насадка жестко закреплена на или выполнена за одно целое с распылительным устройством.
9. Комплект распылительных насадок, соединенных друг с другом посредством разрушаемого соединения, причем каждая насадка выполнена по любому из п.п.1-6, а разрушаемое соединение содержит крепежное средство, выполненное в виде стержня, на свободном конце которого расположены стреловидный наконечник и упор.
10. Способ нанесения текучей среды на обрабатываемую поверхность, включающий в себя этапы, на которых:
закрепляют распылительную насадку по любому из п.п. 1-7 на средстве распыления текучей среды, присоединяемом к баллону с текучей средой, подлежащей нанесению,
наносят текучую среду, выпускаемую из баллона, на обрабатываемую поверхность, причем при нанесении текучая среда проходит через сквозное отверстие в распылительной насадке, которое выполнено с плавным непрерывным переходом от круглого поперечного сечения к овальному поперечному сечению, причем контур перехода образован различными неравномерными контурами для двух пересекающихся плоскостей, линия пересечения которых совпадает с центральной осью сквозного отверстия.
PCT/RU2019/050228 2019-04-15 2019-11-26 Распылительное устройство и способ нанесения текучей среды WO2020214060A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439705A PL439705A1 (pl) 2019-04-15 2019-11-26 Urządzenie natryskowe i sposób nanoszenia płynnego mediumu

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111278A RU2723169C1 (ru) 2019-04-15 2019-04-15 Распылительная насадка, распылительное устройство, комплект распылительных насадок и способ нанесения текучей среды
RU2019111278 2019-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020214060A1 true WO2020214060A1 (ru) 2020-10-22

Family

ID=71067431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/050228 WO2020214060A1 (ru) 2019-04-15 2019-11-26 Распылительное устройство и способ нанесения текучей среды

Country Status (3)

Country Link
PL (1) PL439705A1 (ru)
RU (1) RU2723169C1 (ru)
WO (1) WO2020214060A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115091691A (zh) * 2022-07-29 2022-09-23 东风马勒热***有限公司 硅油风扇扇叶注塑全自动化机械手夹具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016144201A1 (ru) * 2015-03-06 2016-09-15 Виталий Иванович ТИТОРОВ Устройство для распыления среды под давлением
EP2931434B1 (de) * 2012-12-14 2016-11-09 Alfred Kärcher GmbH & Co. KG Flachstrahldüse
RU177570U1 (ru) * 2017-12-01 2018-03-01 Тимур Шамильевич Булушев Распылительная насадка

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2931434B1 (de) * 2012-12-14 2016-11-09 Alfred Kärcher GmbH & Co. KG Flachstrahldüse
WO2016144201A1 (ru) * 2015-03-06 2016-09-15 Виталий Иванович ТИТОРОВ Устройство для распыления среды под давлением
RU177570U1 (ru) * 2017-12-01 2018-03-01 Тимур Шамильевич Булушев Распылительная насадка

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115091691A (zh) * 2022-07-29 2022-09-23 东风马勒热***有限公司 硅油风扇扇叶注塑全自动化机械手夹具
CN115091691B (zh) * 2022-07-29 2023-11-17 东风马勒热***有限公司 硅油风扇扇叶注塑全自动化机械手夹具

Also Published As

Publication number Publication date
PL439705A1 (pl) 2022-07-25
RU2723169C1 (ru) 2020-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU170718U1 (ru) Распылительная насадка
RU177570U1 (ru) Распылительная насадка
RU2623276C1 (ru) Устройство для распыления среды под давлением
KR101386498B1 (ko) 분사 조립체를 구비한 분배 장치
EP2227336B1 (en) Dual aperture spray tip cup gun
CN107666966B (zh) 用于喷枪的喷嘴装置
KR101926666B1 (ko) 정적 분무 혼합기
CN105392568A (zh) 用于液体喷枪的具有面几何结构***件的气帽
JP2008289986A (ja) 塗布具
WO2020214060A1 (ru) Распылительное устройство и способ нанесения текучей среды
BR102012012110B1 (pt) combinação para um misturador estático de aspersão
KR20130093076A (ko) 정적 분무 혼합기
CN107660163B (zh) 具有辅助开孔的喷嘴组件
KR20180031117A (ko) 분무기용 분사노즐
ATE375210T1 (de) Sprühdüse mit einer asymmetrischen fluidaustrittsverteilung
RU182361U1 (ru) Распылительная насадка
RU193962U1 (ru) Распылительная насадка
RU2733967C1 (ru) Трубка для распыления текучих сред и способ для распыления текучих сред
RU192306U1 (ru) Система распылительная для монтажного пистолета
EP3501664A1 (en) Insert for hydraulic nozzles and hydraulic nozzle including said insert
US20030102337A1 (en) Internal impingement nozzle
KR20120131095A (ko) 정적 스프레이 믹서용 연결 피스
EP1316364A1 (en) Internal impingement nozzle
US20240058827A1 (en) Two-fluid nozzle with an arcuate opening
RU1810584C (ru) Ороситель плоскоструйный

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19924654

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19924654

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1