Rotačný rozprašovač a spôsob nástreku náterovej hmoty použitím takéhoto rotačného rozprašovača

Číslo patentu: E 16330

Dátum: 30.09.2009

Autori: Gerstch Franck, Perinet Sylvain

Je ešte 6 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predkladaný vynález sa týka rotačného rozprašovača náterovej hmoty. Vynález sa tiež týka spôsobu nástreku náterovej hmoty za použitia takéhoto rotačného rozprašovača.0002 Konvenčné rozprašovanie prostrednictvom rotačných rozprašovačov sa používa na nanášanie podkladu, základnej vrstvy farby a/alebo laku na poťahované predmety, ako sú karosérie motorových vozidiel. Rotačný rozprašovač pre nástrek náterovej hmoty obsahuje rozprašovacie ústrojenstvo otáčajúce sa vysokou rýchlosťou pôsobením prostriedkov na rotačné poháňanie. ako je napriklad turbina na stlačený vzduch.0003 Takéto rozprašovacie ústrojenstvo má spravidla tvar rotačne symetrickej misky a obsahuje aspoň jednu rozprašovaciu hranu schopnú vytvoriť prúd náterovej hmoty. Rotačný rozprašovač obsahuje tiež nehybné teleso, v ktorom sú uložené prostriedky na rotačné poháňanie a prostriedky na prlvod náterovej hmoty do rozprašovacieho ústrojenstva.0004 Prúd náterovej hmoty rozprašovanej hranou otačajúceho sa ústrojenstva má všeobecne kuželovitý tvar, ktorý závisí na parametroch, akými sú rýchlosť rotácie misky a prietok náterovej hmoty. Za účelom riadenia tvaru tohto prúdu hmoty sú rotačná rozprašovače podľa doterajšieho stavu techniky obyčajne vybavené viacerými primárnymi otvormi, vytvorenými vtelese rozprašovača a usporiadanými na kružnici, ktorá má stred na osi súmemosti misky, a ktorá sa nachádza na vonkajšom obvode misky. Primárne otvory sú určené na vypúšťanie prúdov primárneho vzduchu,ktoré spoločne vytvárajú formovaci vzduch prúdu hmoty. pričom tento formovaci vzduch je občas nazývaný vzduchové vrecko.0005 Dokument JP-A-8071455 opisuje rotačný rozprašovač vybavený primárnymi otvormi určenými na vypúšťanie prúdov primárneho vzduchu na tvarovanie prúdu hmoty. Každý prúd primárneho vzduchu je naklonený voči osi otáčania misky v primárnom smere, ktorý má zložku axiálnu a ortoradiálnu, čiže obvodovú. Prúdy primárneho vzduchu tak vytvárajú virivé prúdenie vzduchu okolo vonkajšieho obvodu misky a prúdu náterovej hmoty. Toto virivé prúdenie vzduchu, občas nazývané vortex (pozn. prekladateľa vír), umožňuje najmä nastaveniam jeho prietoku tvarovat prúd hmoty rozprašovanej hranou v závislosti na požadovanom použití.0006 Teleso rotačného rozprašovača znázorneného na obrázku 6 dokumentu JP-A-8 071 455 je ďalej vybavené viacerými sekundárnymi otvormi, ktoré sú tiež usporiadané na vonkajšom obvode misky a na rovnakej kružnici ako primárne otvory a to takým spôsobom, že sú posunuté vzhľadom k týmto primárnym otvorom. Každý prúd sekundárneho vzduchu zjedného ztýchto sekundárnych otvorov je naklonený voči osi otáčania v sekundárnom smere, ktorý má zložku axiálnu a zložku radiálnu. Tieto zložky sú stanovené tak, aby dochádzalo ku vstrekovaniu prúdov vzduchu okolo misky, umožňujúcich znlžit podtlak spôsobený v zadnej časti misky otáčaním misky pri vysokej rýchlosti.0007 Prúdy sekundárneho vzduchu sú teda určené na získanie rovnomerného filmu nanášanej farby. Za týmto účelom je nevyhnutné, aby sa prúdy sekundárneho vzduchu dostali priamo do zóny podtlaku, nachádzajúcej sa oproti miske a vjej zadnej časti. Smer každého prúdu sekundárneho vzduchu je teda stanovený tak, aby sekundámy vzduch nenarážal na zadnú plochu misky.0008 Avšak takéto prúdy sekundárneho vzduchu vyžadujú presné nastavenia, aby nedošlo k porušeniu tvaru prúdu náterovej hmoty. Navyše takto naklonené prúdy sekundárneho vzduchu neumožňujú nastavit tvar prúdu hmoty a vdôsledku toho ani plochu dopadu rozprašovaných kvapôčok na potahovaný predmet.0009 Okrem toho takýto rotačný rozprašovač spôsobuje relativne vysokú rýchlosť vzduchového vrecka a vortexu, čo hrozí kvalitatívne aj kvantitativne poškodenie nanášania náterovej hmoty na poťahovaný predmet.0010 Z kvalitatívneho hľadiska má predmet potiahnutý prostrednictvom takéhoto rotačného rozprašovača dopady hmoty, ktorých profily sú občas nepravidelné a obvykle nie prlliš robustné. Robustnosť dopadu hmoty z rotačného rozprašovača zodpovedá pravidelnosti krivky znázorňujúcej,vzávislosti na určenom parametri ako je prietok vzduchu tvoriaceho vzduchové vrecko, šlrku strednej alebo hornej zóny nanesenej hrúbky vrstvy. uvažované v smere kolmom k smeru relatívneho pohybu medzi rotačným rozprašovačom a poťahovaným predmetom.0011 Z kvantitatívneho hľadiska je účinnost nanášanie takého rotačného rozprašovača relativne obmedzená. Účinnosť nanášanie, tiež nazývaná účinnost prenosu, je pomer medzi množstvom náterovej hmoty nanesenej na poťahovaný predmet a množstvom náterovej hmoty rozprašovanej prostrednictvom rotačného rozprašovača.0012 Dokument JP-A-8 084 941 opisuje rotačný rozprašovač vybavený primárnymi a sekundárnymi otvormi na vypúšťanie prúdov primárneho prípadne sekundárneho vzduchu. Prúdy primárneho vzduchu a prúdy sekundárneho vzduchu sú orientované v rovnobežných alebo divergentných smeroch, čo vytvára okrajové prekrývanie a nízky objem medzi susednými prúdmi. Takýto rotačný rozprašovač má teda vyššie uvedené nevýhody.0013 Predkladaný vynález si kladie za cieľ najmä odstrániť tieto nevýhody navrhnutim rotačného rozprašovača náterovej hmoty umožňujúceho dosiahnut relatívne vysoké účinnosti nanášanie a dobrú robustnost náterovej hmoty na potahované predmety.0014 Za týmto účelom sa vynález týka rotačného rozprašovača náterovej hmoty, obsahujúceho- rozprašovacie ústrojenstvo na nástrek náterovej hmoty, ktoré obsahuje aspoň jednu hranu všeobecne kruhového tvaru schopnú vytvorit prúd náterovej hmoty,- prostriedky na rotačné poháňanie rozprašovacieho ústrojenstva, a- teleso, ktoré je nehybné a ktoré obsahujeo primárne otvory umiestnené na primárnom obvode obklopujúcom os otáčania rozprašovacieho ústrojenstva, pričom každý primárny otvor je určený na vypúšťanie prúdu primárneho vzduchu v primárnom smere, o sekundárne otvory umiestnené na sekundámom obvode obklopujúcom os otáčania rozprašovacieho ústrojenstva, pričom každý sekundárny otvor je určený na vypúšťanie prúdu sekundárneho vzduchu v sekundárnom smere.0015 Príslušné orientácie každého primárneho smeru a každého sekundárneho smeru rovnako ako príslušné polohy každého primárneho otvoru a každého sekundárneho otvoru spôsobujú vznik kombinovaných prúdov, kedy každý tento prúd je dôsledkom prieniku aspon jedného prúdu primárneho vzduchu a aspoň jedného prúdu sekundárneho vzduchu, ktoré sa nachádzajú vedľa seba, pričom oblast prieniku sa nachádza v prednej časti hrany.0016 Podla ďalších výhodných, hoci voliteľných, charakteristík vynálezu, brané samostatne alebo vo všetkých technicky možných kombináciách- každý primárny smer a rozprašovacie ústrojenstvo sú disjunktné a každý sekundárny smer je sečnicou k rozprašovaciemu ústrojenstvu- každý sekundárny smer sa rozkladá v rovine obsahujúcej os otáčania a sekundárne smery sú všeobecne konvergentné k vrcholku umiestnenému na osi otáčania- každý primárny a sekundárny otvor, ktoré sa nachádzajú vedľa seba, sú oddelené vzdialenosťou v rozmedzí 0 °mm a 10 °mm, výhodne rovnú 1 mm- primárne a sekundárne otvory sú umiestnené na primárnom obvode a sekundárnom obvode tak,aby sa dva susedné kombinované prúdy čiastočne miešali- súbor primárnych smerov a súbor sekundámych smerov sú symetrické vzhladom k osi otáčania- vzdialenosť medzi primárnym obvodom a hranou, brané podla osi otáčania, je medzi 5 mm a 30 mm a vzdialenosť medzi sekundárnym obvodom a hranou, brané podľa osi otáčania, je medzi 5 mm a 30 mm- primárny obvod a sekundárny obvod majú obidva kruhový tvar- primárny obvod a sekundárny obvod sú umiestnené v spoločnej rovine, pričom spoločná rovina je kolmá k osi otáčania- primárny obvod a sekundárny obvod sú umiestnené na ploche všeobecne tvaru zrezaného kužela, ktorá sa rozkladá v zadnej časti nehybného telesa a okolo osi otáčania misky- primárny obvod a sekundárny obvod sú totožné a tvoria jedinú kružnicu so stredom na osi otáčania, pričom pomer medzi priemerom hrany a priemerom kružnice je v rozmedzí 0,65 a 1. výhodneje rovný 0,95- teleso obsahuje 20 až 60 primárnych otvorov a 20 až 60 sekundárnych otvorov pričom primárne otvory a sekundárne otvory sú kruhové primárne otvory sú usporiadané na kružnici striedavo so sekundárnymi otvormi a priemer primámych otvorov a priemer sekundárnych otvorov sa pohybujú v rozmedzí 0,4 mm a 1,2 mm, výhodne sú rovné 0,8 mm- primárny smer a susedný sekundárny smer sa stretávajú v styčnom bode, pričom vzdialenosť podľa osi otáčania medzi spoločnou rovinou a styčným bodom sa pohybuje v rozmedzí 0,5 násobku a 30 násobku, výhodne medzi 1 násobkom a 2 násobkom, pričom najväčší rozmer primárnych alebo sekundárnych otvorov (6) je braný v spoločnej rovine- každý kombinovaný prúd má časť vrovine hrany, ktorá má všeobecný tvar elipsy zrezanej hranou, pričom veľká os elipsy je naklonená voči lokálne tangentnému smeru k hrane v uhle medzi 20 ° a 70 °, výhodne medzi 35 ° a 55 °, a- primárne smery prechádzajú v radiálnej vzdialenosti od hrany medzi 0 mm a 25 mm a výhodne sú rovné 0 mm a sekundárne smery pretínajú rozprašovací orgán vaxiálnej vzdialenosti od hrany medzi 0 mm a 25 mm a výhodne sú rovné 3,5 mm.0017 Ďalej sa predkladaný vynález týka spôsobu nástreku náterovej hmoty za použitia rotačného rozprašovača, ako je uvedené vyššie, s celkovým prietokom vzduchu medzi 100 NL/min. a 1000 NlJmin., výhodne medzi 300 NL/min. a 800 NL/min. a obsahujúcom medzi 25 a 75, výhodne 33 prietoku prúdov primámeho vzduchu a medzi 75 a 25, výhodne 67 prietoku prúdov sekundárneho vzduchu.0018 Ďalej sa vynález týka zariadenia k nástreku náterovej hmoty, ktoré obsahuje aspoň jeden rotačný rozprašovací, ako je uvedené vyššie.0019 vynález bude lepšie pochopený a jeho výhody budú zrejmejšie vo svetle nasledujúceho opisu, ktorý je tu uvedený len ako priklad, ktorý nie je obmedzujúci, a ktorý odkazuje na pripojené výkresy, na ktorýchobrázok 1 je perspektlvnym pohľadom s výrezom na rotačný rozprašovač podľa vynálezu obrázok 2 je perspektlvnym pohľadom v zväčšenej mierke a v uhle odlišnom od uhla z obrázku 1 na časť rozprašovaća z obrázku 1obrázok 3 je pohľadom analogickým kobrázku 2, v zmenšenej mierke, znázorňujúcom najmä jednu charakteristiku vynálezu- obrázok 4 je pohľadom analogickým kobrázku 3, znázorňujúcim najmä jednu charakteristiku- obrázok 5 je pohľadom na detail V z obrázku 4- obrázok 6 je čelným pohľadom v smere šípky VI z obrázku 5- obrázok 7 je analogickým pohľadom k obrázku 4 a znázorňuje spôsob fungovania podľa- obrázok 8 je pohľadom na detail VIII z obrázku 7.0020 Obrázok 1 znázorňuje rotačný rozprašovač P na nástrek náterovej hmoty obsahujúci rozprašovacle ústrojenstvo 1. ďalej nazývané miska. Miska 1 je čiastočne uložená v telese 2. Miska 1 je znázornená v rozprašovacej polohe, kedyje rotačne poháňaná vysokou rýchlosťou okolo osi X 1 poháňacími prostriedkami, ktoré tu nie sú znázomené. Os X 1 teda predstavuje os otáčania misky 1. Teleso 2 je nehybne, to znamená, že sa neotáča okolo osi X 1. Teleso 2 môže byť namontované na nosiči, ktorý tu nie je znázornený, akým je napríklad viacosové robotické rameno.0021 Rozdeľovač 3 je pripevnený k prednej časti misky 1 na rozvod a rozdeľovanie náterovej hmoty. Rýchlosť otáčania misky 1 pri zaťažení, t.j. ked rozprašuje náterovú hmotu, sa môže pohybovať v rozmedzí 30 000 ot/min. a 70 000 ot/min.0022 Miska 1 je rotačne symetrická okolo osi X 1. Miska 1 obsahuje distribučnú plochu 11, na ktorú je náterová hmota nanášaná vplyvom odstredivej sily až k rozprašovacej hrane 12, kde je hmota mikronizovaná do jemných kvapôčok. Súbor kvapôčok tvorí prúd hmoty, ktorý tu nie je znázornený,ktorý opúšťa misku 1 a smeruje k potahovanému predmetu, ktorý tu nie je znázornený, na ktorom tvorí dopad hmoty. Zadná vonkajšia plocha 13 misky 1, t.j. plocha, ktorá nie je obrátená k svojej osi súmernosli X 1, je obrátená smerom k telesu 2.0023 Teleso 2 obsahuje primárne otvory 4 a sekundárne otvory 6. Primárne otvory 4 sú umiestnené na primárnom obvode C 4, ktorý obklopuje os X 1. Rovnako tak sekundárne otvory 6 sú umiestnené na sekundárnom obvode C 5, ktorý obklopuje os X 1. Primárny obvod C 4 a Sekundárny obvod C 5 sú umiestnené v spoločnej rovine P 45. Spoločná rovina P 45 je kolmá na os X 1. Rovina P,sa nachádza v zadnej časti telesa 2. Pretože teleso 2 je rotačne symetrické okolo osi X 1, spoločná rovina P 445 je tvorená plochým prstencom obsahujúcim primárny obvod C 4 a sekundámy obvod C 5. 0024 Termíny predný a zadný odkazujú na smer prúdenia náterovej hmoty od základne rotačného rozprašovača P. ktorá sa nachádza v pravej časti obrázku 1 až k hrane 12, ktorá sa nachádza v ľavej časti obrázku 1.0025 V príklade z obrázkov 1 až 8 majú primárny obvod C 4 a sekundámy obvod C 5 každý kruhový tvar so stredom na osi X 1. Navyše sú primárny obvod C 4 a sekundámy obvod C 6 spojené v kružnicl4 C, ktorá má teda stred na osi X 4, a na ktorej sú umiestnené primárne otvory 4 a sekundárne otvory 6. Takto primárne otvory 4 a sekundárne otvory 6 patria k telesu 2.0026 Hrana 12 má všeobecne tvar kružnice spriemerom D 42 so stredom na osi X 1. Medzi distribučnou plochou 11 a hranou 12 sú vytvorené vrúbky, z ktorých niektoré sú znázornená na obrázku 2 a označené vztahovou značkou 14, za účelom lepšieho riadenia veľkosti mikronizovaných kvapôčok vúrovni hrany 12. Hrana 12 sa nachádza vaxiálnej vzdialenosti L 4 od kružnice C, teda od primárneho obvodu C 4 alebo od sekundárneho obvodu (C 5), ktorá je tu rovná 10 mm. V praxi sa môže vzdialenosť L 4 pohybovať v rozmedzí 5 mm a 30 mm. Vzdialenosť L 1 predstavuje presah misky 1 zvonku telesa 2. Prídavné meno axiálny určuje vzdialenosť, alebo všeobecnejšie jednotku, ktorá sa rozkladá v smere osi X 1.0027 Priemer D kružnice C je tu 52,6 mm pre misku 1 s priemerom 50 mm. V praxi môže priemer D merať v rozmedzl 50 mm až 77 mm pre takúto misku. Pomer medzi priemerom D 42 hrany 12 a priemerom D kružnice C je rovný 0,95. V praxi sa tento pomer môže pohybovať v rozmedzí 0,65 a 1.0028 Primárne otvory 4 a sekundárne otvory 6 sú určené na vypúšťanie prúdov primárneho vzduchu J 4 a prúdov sekundárneho vzduchu J 5, ktoré sú znázornené na obrázkoch 1 a 8 v ich príslušných smeroch, t.j. v primárnych smeroch X 4 a sekundárnych smeroch X 5. Primárnym smerom označujeme smer vypúšťania primárneho prúdu J 4. Sekundárnym smerom označujeme smer vypúštania sekundárneho prúdu J 5.0029 Ako je znázornené na obrázkoch 2 až 5, každý prúd primárneho vzduchu J 4 je naklonený voči osi X 4 vprimárnom smere X 4. Každý primárny smer X 4 sa rozkladá šikmo kosi X 1 a ku spoločnej rovine P 45. inými slovami, každý primárny smer X 4 má nenulová zložky vo všetkých troch smeroch kartézskej súradnicovej sústavy, ktorých počiatok sa zhoduje so zodpovedajúcim primárnym otvorom 4, t.j. smer osi X 4, radiálny smer a ortoradlálny smer, t.j. obvodový alebo tangenciálny smer. Každý primárny smer X 4 a miska 1 sú disjunktne tak, že každý prúd primárneho vzduchu J 4 môže voľne prekonať oblasť. kde sa nachádza hrana 12.0030 Inými slovami, prúdy primárneho vzduchu J 4 nenarážajú na zadnl vonkajšiu plochu 13 misky 1. Primárne prúdy J 4 spoločne vytvárajú vírivé prúdenie vzduchu, nazývaného vortex (vir), ktorý je schopný ovplyvniť tvar prúdu náterovej hmoty. Každý primárny smer X 4 je taký, že príslušný prúd primámeho vzduchu J 4 prúdi v radiálnej vzdialenosti r 4 od hrany 12, ktorá sa rovná 5 mm. V praxi je vzdialenosť r 4 nenulová a je nižšia ako 25 mm. Vzdialenosť r 4 závisí najmä na axiálnej vzdialenosti L 4.0031 Každý prúd sekundárneho vzduchu J 5 je naklonený voči osi X 4 v sekundárnom smere X 5,ktorý sa rozkladá šikmo k osi X 4. Každý sekundárny smer X 5 je taký, že príslušný prúd sekundárneho vzduchu J 5 naráža na zadnú vonkajšiu plochu 13 misky 1, ako je znázornené na obrázku 2. Takto je každý sekundárny smer X 5 sečnicou k ploche vymedzujúcej misku 1 a pretina misku 1 v axiálnej vzdialenosti L.55 od hrany 12, ktorá meria 3,5 mm. V praxi môže byt vzdialenosť L.55 medzi O mm a 25 mm.0032 Okrem toho sa každý sekundárny smer X 5 rozkladá v rovine obsahujúcej os X 1 (merldiánová rovina). sekundárne smery X 5 sa zbiehajú smerom kvrcholku S 5, ktorý leží na osi X 4. Inými slovami, sekundárny smer X 5 je priečny k osi otáčania X 1. Každý sekundárny smer X 5 tak môže byt považovaný za povrchovú priamku kužeľa, ktorého vrchol S 5 patri k osi X 1. V kartézskej súradnicovej sústave sa stredom na sekundárnom otvore 6. ktorého osi sú tvorené osou X 1,radiálnym smerom a ortoradiálnym smerom, máme nenulovú ortoradiálnu zložku pre sekundárny smer X 5 zodpovedajúci sekundárnemu otvoru 6, ktorý tvorí počiatok tejto sústavy.0033 V praxi sa sekundárne smery X 5 nemusia úplne zbiehať, ale môžu sa skôr stekat v málo rozsiahlej oblasti blizko osi X 1. Podla jedného uskutočnenia, ktoré nie je znázornená, môžu byť sekundárne smery X 5 disjunktné, to znamená, že sa ani nemusi stekat ani zbiehať, na spôsob primárnych smerov X 4 v prlkladu z obrázkov 1 až 8.0034 Ako je znázornená na obrázku 3, súbor primámych smerov X 4 prúdov primárneho vzduchu J 4 a súbor sekundárnych smerov X 5 prúdov sekundámeho vzduchu J 5 sú symetrické vzhľadom k osi X 1. Avšak sú možné aj iné orientácie primárnych a sekundárnych smerov, najmä asymetrické orientácie.0035 Na kružnici C sú primárne otvory 4 usporiadané striedavo so sekundárnymi otvormi 6. Ako je znázornená na obrázkoch 1 až 8, primárne otvory 4 a sekundárne otvory 6 sú rozmiestené rovnomerne na kružnici C tak, že dva po sebe nasledujúce primárne otvory 4 alebo dva po sebe nasledujúce sekundárne otvory 6 sú od sebe vzdialené v rovnakom uhle B s veľkosťou 9, ktorý je vidieť na obrázku 6. V praxi sa tento uhol B môže pohybovať medzi 6 ° a 18 °.

MPK / Značky

MPK: B05B 3/10, B05B 5/04

Značky: nástreku, náterovej, rozprašovača, spôsob, hmoty, takéhoto, použitím, rozprašovač, rotačný, rotačného

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/14-e16330-rotacny-rozprasovac-a-sposob-nastreku-naterovej-hmoty-pouzitim-takehoto-rotacneho-rozprasovaca.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Rotačný rozprašovač a spôsob nástreku náterovej hmoty použitím takéhoto rotačného rozprašovača</a>

Podobne patenty