CS223115B1

CS223115B1 - A device for generating a droplet of liquid, for example paint droplets, for compressing air

Info

Publication number: CS223115B1
Application number: CS343981A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Tesar
Original assignee: Vaclav Tesar
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Vynález ae týká oboru zařízení pro nanášení nátěrových hmot. Řeší problém snížení spotřeby tlakového vzduchu bez zmenšování průřezu ústní trysky a problém rozptýlení vytvářených kapiček. Dosahuje ae toho tím, že vzduch před místem, kde nassávé nátěrovou hmotu, je veden vírovou komůrkou, a to v periodicky se opakujících cyklech. Po čáat cyklu vstupuje do komůrky tangenciálně a rotuje v ní, po zbývající část prochází bez rotace. Střídání se dosahuje rozváděcím oscilátorem, který se s výhodou využívá prvků moderní fluidiky, takže pracuje bez pohyblivých součástek. Vynález lze využít i jinde, například ke zvlhčování vzduchu kapkami vody, například v klimatizačních zařízeních. Nejlépe vynález charakterizuje obr. Z.The invention relates to the field of equipment for applying paint. It solves the problem of reducing the consumption of compressed air without reducing the cross-section of the nozzle and the problem of dispersing the droplets formed. It achieves this by guiding the air in front of the place where the paint is sucked in through a vortex chamber, in periodically repeating cycles. After the beginning of the cycle, it enters the chamber tangentially and rotates in it, and for the remaining part it passes without rotation. The alternation is achieved by a distribution oscillator, which advantageously uses elements of modern fluidics, so that it works without moving parts. The invention can also be used elsewhere, for example, for humidifying the air with water droplets, for example in air conditioning devices. The invention is best characterized by Fig. Z.

Description

Vynález řeší zařízení k vytváření proudu kapek kapaliny prostřednictvím stlačeného vzduchu· Přestože vynálezu může být v zásadě využito v celé řadé aplikací* v nichž ae vyžaduje vyt· váření kapiček kapaliny a jejich rozptýlení v plynu* například ve zvlhčovačích vzduchu v klimatizačních systémech, předpokládá ae předevdím využití ve atříkacích zařízeních pro nanášení nátěrových hmot - zejména ve stříkacích pistolích pro manuálně prováděné stříkání·The invention solves a device for generating a stream of liquid droplets by means of compressed air. Although the invention can basically be used in a variety of applications * in which it requires the formation of liquid droplets and their dispersion in gas * in air humidifiers in air conditioning systems, use in spraying equipment for paint application - especially in spray guns for manual spraying ·

Základními požadavky kladenými na funkci těchto atříkacích pistolí jaou jednak kvalita, jednak ekonomie provozu. Jedním z požadavků kvalitní funkce je rovnoměrnost rozptýleni vytvářených kapiček nátěrové hmoty v proudu vzduchu· Pro ekonomii funkce je důležité, aby pro provoz atříkací pistole vystačilo co nejmenší množství přiváděného stlačeného vzduchu. Tato ekonomická otázka vystupuje do popředí zejména v poslední době s růstem cen energie· Nejjednodušší cestou ke zmenšení spotřeby vzduchu je použít vzduchové trysky, vytvářející vytékající vzduchový proud, e menším průřezem· Ukazuje ee však, že již v současné době pou· žívané průřezy úatí vzduchových tryeek jaou natolik malé, že jejich zmenšování vede ke komplikacím: ukazuje ae například, že při menších průřezech nelze běžně zajietit reprodukovetelnoet vlastností pistolí od jednoho kusu ke druhému - tak výrazně ae již projevuji výrobní tolerance. Je známo, že zvětšení odporu trysky proti průtoku vzduchu lze dosáhnout i jinak než menšením průřezu jejího ústí, například zařazením virové komůrky před trys kou, kde je odpor kladen nikoliv urychlováním vzduchu v malém průřezu, ala odstředivým zrychlením vyvozeným při rotaci ve virové komůrce. Do takové virové komůrky ae vzduch přivádí u jejího obvodu tak, Se ústí směřuje směrem skloněným vůči meridiální rovinš, fto jeat rovině procházející osou symetrie virové komůrky. Tím se na vstupu do vírové komůrky udělí protékajícímu vzduchuThe basic requirements for the function of these spray guns are both quality and economy of operation. One of the requirements of the quality function is the uniformity of dispersion of the paint droplets in the air stream. For the economy of the function it is important that the minimum amount of compressed air supplied is sufficient for the operation of the spray gun. This economic issue has come to the fore especially in recent times with rising energy prices · The easiest way to reduce air consumption is to use air jets generating a leaking air stream, but with a smaller cross section. tryeeks are so small that shrinking them leads to complications: it shows, for example, that with smaller cross-sections it is not normally possible to ensure the reproducible properties of guns from one piece to another - so markedly and already showing manufacturing tolerances. It is known that increasing the resistance of the nozzle to the air flow can be achieved other than by reducing the cross-section of its orifice, for example by placing the viral chamber in front of the nozzle where resistance is provided not by accelerating the air in small cross section. It enters such a viral chamber and that air is introduced at its periphery so that the orifice is directed in a direction inclined to the meridial plane, i.e. a plane passing through the axis of symmetry of the viral chamber. In this way, at the inlet of the vortex chamber, it is granted to the flowing air

223 115223 115

- 2 jistá tangenciální složka rychlosti a ten pdc ve vírové komůrce rotuje· Z vírové komůrky je pak vzduch vyváděn do vzduchové tryeky blíže osy symetrie nebo přímo otvorem ležícím v této ose. Jak se při průtoku směrem ke středu zkracuje rameno rotace, narůstá tangenciální složka rychlosti rotačního pohybu. Se značnou rychlostí rotace je pak spojeno i značné odstředivé zrychlení, které musí vzduch překonávat na své cestě od obvodu ke středu vírové komůrky· Vytékající rotující proud také vydatněji promíchává vytvářené kapičky nátěrové hmoty a zlepšuje se tedy i kvalita funkce stříkací pistole· Odstředivé zrychlení ve vytékajícím rotujícím proudu smí být poměrně jen velmi malé, jinak by byla nátěrová hmoty rozstřikována nerovnomé»ně a pod příliš velkým úhlem· Před ústím tryeky by se vytvořila recirkulační oblast s vratným prouděním způsobujícím zmíněnou nerovnoměrnost ·- 2 tangential component of velocity and the pdc rotates in the vortex chamber · From the vortex chamber, the air is then discharged into the air nozzle closer to the axis of symmetry or directly through an opening lying in this axis. As the arm of rotation becomes shorter as it flows towards the center, the tangential component of the speed of rotation increases. Considerable centrifugal acceleration is also associated with a considerable speed of rotation, which must be overcome by the air on its way from circumference to the center of the vortex chamber · The effluent rotating stream also mixes the paint droplets more heavily and thus improves the quality of the spray gun. the rotating jet may be relatively small, otherwise the paint would be sprayed unevenly and at too great an angle. · A recirculation region with a return flow causing the said unevenness would be formed before the mouth of the nozzle.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k vytváření proudu kapek kapaliny, například nátěrové hmoty, prostřednictvím stlačeného vzduchu β tryskou nátěrové hmoty, vyústěnou u ústí nebo v ústí vzduchové trysky připojené na přívod stlačeného vzduchu přes vírovou komůrku, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že virová komůrká má dva přívody vzduchu nebo dvě soustavy paralelních přívodů, a sice jednak nejméně jednu tangenciální trysku, jednak nejméně jednu trysku pro radikální průtok, přičemž tyto trysky nebo soustavy trysek jsou připojeny každá na jeden ze dvou výstupů rozváděcího oscilátoru·These drawbacks are eliminated by a device for generating a stream of liquid, for example a paint, by means of compressed air through a β nozzle of a paint nozzle opening at or near the mouth of an air nozzle connected to a compressed air inlet through a vortex chamber. the chamber has two air inlets or two parallel inlet systems, namely at least one tangential nozzle and at least one radical flow nozzle, these nozzles or nozzle assemblies are each connected to one of the two distributing oscillator outlets ·

Podél vynálezu je účelné, jestliže fluidický rozváděči oscilátor je tvořen fluidickým rozváděcím prvkem proudového typu, jehož napájecí tryska je připojen® na přívod stlačeného vzduchu a jehož alespoň jeden výstup je zpětnovazebním kanálkem nebo dutinou spojen s řídící tryskou, a to zejména kanálkem procházejícím přes fluidický odpor a akumulační komůrku.According to the invention, it is expedient if the fluid distribution oscillator comprises a flow type fluid distribution element whose supply nozzle is connected to a compressed air supply and whose at least one outlet is connected to the control nozzle via a feedback channel or cavity, in particular a channel passing through the fluid resistance. and an accumulation chamber.

Také může být podle vynálezu účelné, aby fluidický rozváděči prvek byl uspořádán koaxiálně kolem osy přívodního kanálku nátěrové hmoty, a to současně koaxiálně s vírovou komůrkou, přičemž jeho napájecí tryska má tvar mezikruhové štěrbiny, před jejímž ústím ve směru výtoku je umístěna preferovaná přídržná stěna vedoucí k tangenciálním kanálkům, kdežto ve směrech odchýlených od spojnic napájecí tryeky β tangenciálními kanálky směrem k ose jsou v meridiální rovině umístěny sekundární kanálky, vedoucí do vírové komůrky právě tak, jako tangenciální kanálky, přičemž vně směrem od osy je ústí napájecí trysky provedena štěrbina tvořící řídící trysku·It may also be expedient according to the invention for the fluidic distributor element to be arranged coaxially around the axis of the paint supply channel, coaxially with the vortex chamber, the feed nozzle having the shape of an annular slot having a preferred holding wall in front of the outlet. to the tangential channels, while in the directions deviated from the feed nozzle line β tangential channels towards the axis, secondary channels leading into the vortex chamber are located in the meridial plane just like the tangential channels, with a slot forming the control nozzle opening outside the axis nozzle ·

223 115223 115

- 3 V takovémto uspořádání se dosahuje menší spotřeby vzduchu aniž by musela vzduchová tryska mít extrémně malé průřezy, nebol po část oecilačního cyklu je průtok zmenšen. účinkem odstředivého zrychlení ve vírové komůrce· Na druhé straně nedochází k vytvořeni rozevřeného kužele rozstřikovaných kapiček, jako by tomu bylo při trvalém průtoku přes vírovou komůrku, nebol po další část oecilačního cyklu prochází vzduch vírovou komůrkou bez rotace a vytéká tedy jako přímý proud, strhávající s sebou jako každý zatopený tekutinový proud tekutinu ze svého okolí, a tedy i krátce předtím vytvořený oblak kapiček o větším průměru· Periodickým střídáním těchto režimů rotujícího a přímo vytékajícího proudu vzduchu s kapičkami nátěrové hmoty a jejím účinkem dochází ke zvětšení rovnoměrnosti rozptýlení kapiček ve vzduchu.In such an arrangement, less air consumption is achieved without the air nozzle having extremely small cross-sections, as the flow rate is reduced for part of the cycle. centrifugal acceleration in the vortex chamber · On the other hand, the droplet cone is not opened as if it were a continuous flow through the vortex chamber, since the air passes through the vortex chamber without rotation for the next part of the cycle and thus flows as a direct current • Periodically alternating these modes of rotating and direct flowing air flow with the paint droplets and their effect increases the uniformity of dispersion of the droplets in the air.

V zásadě je možné vyvolat oscilace například mechanofluidickým oscilátorem s periodicky přesouvaným Šoupátkem, podepřeným pružinou a uváděným do oecilačního lineárního pohybu periodickým působením tlaku vzduchu z jednoho z výstupů prostřednictvím zpětnovazebního kanálku. Daleko výhodnější je však využít poznatků moderní fluidiky a vytvořit i osciláror bez pohyblivých součástek, například e rozváděcím čistě fluidickým prvkem proudového typu, u něhož ee zpětnovazebního účinku na proud vytékající z trysky dosahuje působením výtoku z jiné, řídicí trysky do níž bude zase zpětnovazebním kanálkem zaveden vzduch z jednoho z výstupů. Celkové uspořádání pak nebude o mnoho složitější než uspořádáni trysky klasické etříkací pistole a jeho součástky lze snadno zhotovovat stejnou nebo podobnou technologií. V oscilátoru pak není nic, co by se mohlo opotřebit, zadřít nebo zaseknout při periodických mechanických pohybech, odpadne nutnost mazání nebo jiné údržby*In principle, it is possible to induce oscillations by, for example, a mechanofluidic oscillator with a periodically displaced slide, supported by a spring and actuated by an echo linear movement by periodically applying air pressure from one of the outlets via the feedback channel. However, it is much more advantageous to utilize the knowledge of modern fluidics and to create an oscillator without moving parts, for example by a purely fluid flow element of the jet type, in which the feedback effect on the jet flowing from the nozzle is achieved by discharge from another control nozzle. air from one of the outlets. The overall configuration will then not be much more complicated than the nozzle arrangement of a conventional paint gun and its components can easily be manufactured using the same or similar technology. Then there is nothing in the oscillator that can wear, seize or jam during periodic mechanical movements, eliminating the need for lubrication or other maintenance *

Na připojených dvou obrázcích je jako přiklad naznačeno jedno provední zařízení podle vynálezu, a sice na obr«l pro vysvětlení principu funkce je toto provedení znázorněno schematicky, schematickými symboly používanými ve fluidice· Na obr.2 je pak toto provedeni zachyceno v řezu vedeném meridiální rovinou.In the accompanying two figures, one embodiment of the device according to the invention is illustrated by way of example, namely in FIG. 1 for explaining the principle of operation, this embodiment is shown schematically, by schematic symbols used in fluidization. .

Ve schématu na obr.l jsou trysky naznačeny jako plné, černé trojúhelníčky. Při průtoku jimi j(i tekutina urychlována e tím, jak se ve směru proudění průřez zmenšuje. Ve fluidických prvcích je běžné, že proud vytékající z trysky je zachycován kolektorem, ve kterém ee ve aměru průtoku průřez zase pozvolna zvětšuje. Tím se kinetická energie proudící tekutiny opět přeměň^ e na energii a OTOU, COŽ je účelné při průtoku spojovecíai kanálkyai aeziIn the diagram of Fig. 1, the nozzles are indicated as solid, black triangles. In fluidic elements, it is common for the flow from the nozzle to be captured by a collector in which the cross-section gradually increases in the direction of flow. This increases the kinetic energy flowing through it. fluid is again converted into energy and OTOU, which is useful when flowing through the

223 115 prvky, nebož ztráty v těchto kanálcích rostou s kinetickou energií - s rychlostí. Schematické znázornění co do rozměrů neodpovídá plně obrázku 2, kde jsou jednotlivé prvky umístěny tak blíž ko eebe, že by zpomalování a opětné urychlování tekutiny nebylo účelné» spojovací kanálky mezi prvky jsou tam krátké a zfáty v nich jsou podstatné. Provedení sledující ve změnách průřezů obr.l by ověem mělo význam tehdy, jestliže koncepce stříkací pistole b y vyžadovala vzdálení oscilátoru od vírové komůrky. Na druhé straně zachyceni průřezových změn na obr.l je také vhodné tím, že navazuje na obvyklé symboly prvků, jak se používají ve fluidice. Kolektory v proudovém rozváděcím prvku jsou znázorňovány bílými, nevyplněnými trojúhelníčky.223 115 elements, as losses in these channels increase with kinetic energy - with speed. The schematic representation of the dimensions does not fully correspond to FIG. 2, where the individual elements are positioned so close to each other that slowing and re-accelerating the fluid would not be expedient. The embodiment following the cross-sectional changes of FIG. 1 would, however, be of importance if the concept of the spray gun required the distance of the oscillator from the vortex chamber. On the other hand, the representation of the cross-sectional changes in FIG. 1 is also useful in that it follows the usual symbols of the elements as used in fluidics. The collectors in the current distributor are represented by white, unfilled triangles.

Z přívodu 1 vzduchu na obr.l postupuje vzduch do vzduchové trysky 10. Těsně k ústí této trysky, tedy v místech, kde se při výtoku vzduchu vzduchovou tryskou 10 vytváří podtlak, zasahuje ústí druhé trysky 20 nátěrové hmoty, připojené na přívod £ nátěrové hmoty. Zmíněným podtlakem je nátěrová hmota z trysky 20 nátěrové hmoty nassávána a po kapičkách odnášena. Přívod 1 stlačeného vzduchuvšak není na vzduchovou trysku 10 připojen přímo, ale přes vírovou komůrku £ a oscilátor. Zákládní částí oscilátoru je fluidický rozváděči prvek £ proudového typu. V tomto příkladu provedení je použit prvek monostabilní, tedy β jedním stabilním stavem, který nůže být přívodem řídícího signálu přiveden do jiného stavu, jenž však není stabilní a trvá právě jen po dobu přivádění dostatečně intensivního řídícího průtoku. Je toho dosaženo využitím Coandova.jevu přilnutí tekutinového proudu ke stěně. Vzduch je z přívodu 1 vzduchu veden do napájecí trysky 31» Výtokem z ní vytváří proud, procházející do protilehlých kolektorů, preferovaného kolektoru 35 a sekundárního kolektoru 36. Prochází přitom prostorem, vymezeným po stranách přldržnými stěnami na je<hé straně preferovanou přídržnou stěnou Ji a na druhé straně sekundární přídržnou stěnou ££· V důsledku Coandova jevu má proud tende nci přilnout k blízké přidržné stěně. Zde jsou však přidržné stěny dvě a proud může přilnout pouze k jedné z nich.From the air inlet 1 of FIG. 1, air flows into the air nozzle 10. Closely to the mouth of the nozzle, i.e. at the points where a vacuum is generated at the air outlet through the air nozzle 10, the mouth of the second nozzle 20 . By said vacuum, the paint is sucked up from the paint nozzle 20 and carried away dropwise. However, the compressed air inlet 1 is not connected directly to the air nozzle 10, but through a vortex chamber 8 and an oscillator. The base part of the oscillator is a fluid-type flow element 6 of the current type. In this exemplary embodiment, a monostable element, i.e., one stable state, is used, which can be brought to another state by the supply of a control signal, but it is not stable and only lasts for the duration of supplying a sufficiently intense control flow. This is achieved by using the Coanda effect of adhering the fluid stream to the wall. The air is led from the air inlet 1 to the supply nozzle 31 and exits therefrom to a stream passing to the opposite collectors, the preferred collector 35 and the secondary collector 36. It passes through the space defined laterally by the retaining walls. on the other hand, through the secondary retaining wall £ Due to the Coanda effect, the current tends to adhere to the nearby retaining wall. However, there are two retaining walls and the current can adhere only to one of them.

Mohl by tedy zaujmout dvě odlišné stabilní polohy. V daném případě je však jedna stěna preferována - na obr.l je ve schématu tato preferovaná přídržná stěna 33 vyznačena silnou čarou, kdežto druhá, sekundární přídržná stěna 34 je zachycena pouze tenkou čárkovou čarou· Prakticky lze provést preferenci jedné z přídržných stěn celou řadou způsobů. Preferovaná přídržná stěna £J bude mít menší úhlový sklon vzhledem ke aměru výtoku z ústí na 5 223 115 pájecí trysky 31. Preferovaná přídržná stěna 33 může být například na svém počátku blíže k úetí napájecí trysky 31. tzn. může mít menší odstup· Jiná možnost je ponechat odstupy obou stěn atej né· Preference lze také dosáhnout například zakřivením atěn nebo odvětráním sekundární přídržné atěny 34· otvory, které umožňují přiasávání vzduchu a tím ruší podtlak, jímž ja proud u přídržné stěny držen. Pluidický rozváděči prvek J má jedinou řídící trysku 32· Ta vyústuje mezi počátkem preferované přídržné atěny 33 a napájecí tryskou 31· Výtokem řídicího průtoku a řídící trysky 32 lze tedy dosáhnout odchýleni proudu, vytékajícího z napájecí trya ky 31. od preferované přídržné stěny 33. k níž jinak vždy stabilně přilne, a jeho překlopení k sekundární přídržné stěně 34« Tak je tedy po dobu přívodu řídícího průtoku vzduchu z přívodu stlačeného vzduchu 1 veden do sekundárního kolektoru jinak postupuje do preferovaného kolektoru 35.It could therefore take two different stable positions. In this case, however, one wall is preferred - in Figure 1, the preferred retaining wall 33 is indicated by a thick line, while the second, secondary retaining wall 34 is represented by a thin line only. In practice, preference can be given to one of the retaining walls in a number of ways . The preferred retaining wall 33 will have a smaller angular slope with respect to the discharge direction from the mouth to the 5 223 115 solder nozzle 31. For example, the preferred retaining wall 33 may be closer to the runner of the feed nozzle 31 at the beginning. it may have a smaller spacing. Another option is to keep the spacing of the two walls the same. Preference can also be achieved, for example, by curving or venting the secondary retaining 34 through holes that allow air to be sucked in and thereby cancel the vacuum. Pluidic distributor element J has a single control nozzle 32, which opens between the beginning of the preferred holding member 33 and the supply nozzle 31. Thus, by discharging the control flow and the control nozzle 32, the current flowing from the supply nozzle 31 can be deflected from the preferred holding wall 33. Thus, for the duration of the control air flow from the compressed air supply 1, it is fed to the secondary collector, otherwise it proceeds to the preferred collector 35.

Z výetupů fluidického rozváděčiho prvku j proudí vzduch do vírové komůrky £, a to jednou ze dvou trysek resp. soustav trysek Tangenciální tryska 41 popřípadě soustava tangenciálně skloněných trysek je napojena na preferovaný kolektor 35. tangenciálním kanálkem lil· Naproti tomu sekundární kanálek 342 spojuje sekundární kolektor 36 s tryskou 42 pro radiální průtok. Je tedy zřejmé, že nebude-li přiváděn průtok do řídící trysky 32, bude vzduch z přívodu stlačeného vzduchu 1 vtékat do virové komůřky £ tangenciálně a bude v ní rotovat^ Přivedením dostatečně intensivního průtoku do řídící trysky 32 se rotace zruší, vzduch projde tryskou 42 pro radikální průtok reap. soustavou takových tryaek bez rotace do centrálního.otvoru vírové komůrky £ a odtud do napojené vzduchové trysky 10· Přee fluidický odpor 341. provedený jako lokální zúžení protékaného průřezu, je vedena zpětná vazba z vírové komůrky £ do řídící trysky 32» čárkovaně je naznačena alternativní možnost, kdy zpětná vazba není vedena z vírové komůrky, ale propojovacím kanálkem ^34 z prostoru před tangenciální tryskou 41. Ve zpětnovazebním spoji je akumulační komůrka 432. v níž se vzduch hromadí vlivem avé atlačitelnoeti·From the outlets of the fluidic distributor element, air flows into the vortex chamber 8 via one of the two nozzles or the nozzles. A tangential nozzle 41 or a set of tangentially inclined nozzles is connected to a preferred collector 35 by a tangential channel 111. In contrast, the secondary channel 342 connects the secondary collector 36 to the nozzle 42 for radial flow. Thus, it will be appreciated that if no flow is delivered to the control nozzle 32, the air from the compressed air supply 1 will flow tangentially into the virus chamber 6 and rotate therein. By supplying a sufficiently intense flow to the control nozzle 32 the rotation is canceled. for radical flow reap. through a system of such nozzles without rotation into the central opening of the vortex chamber 6 and from there to the connected air nozzle 10. Through the fluidic resistance 341 provided as a local constriction of the flow cross section, feedback from the vortex chamber 6 to the control nozzle 32 is guided. where the feedback is not conducted from the vortex chamber, but through the interconnecting channel 34 from the space in front of the tangential nozzle 41. In the feedback link there is an accumulation chamber 432. in which the air accumulates under the influence of your atlačitelnoeti ·

V okamžiku, kdy přávě pominul dostatečně intensivní výtok z řídící trysky 32. vzduch začal procházet do tangenciální tryaky £1 a ve vírové komůrce £ rotuje. V důsledku odstředivého zrychleni bude ve vírové komůrce £ značný tlakový rozdíl mezi centrálním vývodním otvorem a obvodem komůrky· Vzroste tedy i tlak před fluidickým odporem 431. jímž začne protékat vzdich z vírové komůrky £ do akumulační komůrky 432· Vzrůstá tedy i tlakový spád naAt the moment when the sufficiently intense effluent from the control nozzle 32 has passed, air begins to pass into the tangential nozzle 32 and rotates in the vortex chamber 6. As a result of the centrifugal acceleration, there will be a significant pressure difference in the swirl chamber 8 between the central outlet opening and the circumference of the chamber. Thus, the pressure upstream of the fluid resistor 431 will increase.

- 6 223 115 řídicí tryace 32 a z této tryaky začne jisté množství vzduchu zase vytékat. Výtok však bude tak malý* že nepostačí k překlopení proudu ve fluidickém rozváděcím prvku Teprve jak se akumulační komůrka 432 přes fluidický odpor 431 postupně naplní* vzroste i intensita výtoku z řídící trysky 32 natolik* Se dojde k překlopení proudu vzduchu. Vzduch z.přívodu 1 stlačeného vzduchu nyní bude procházet do tryaky 42 pro raiální průtoky Rotace ve virové komůrce £ pomine* tlakový spád mezi stře-, dea a obvodem komůrky ae zmenší. Vzduch přec fluidický odpor 431 již nebude proudit do akumulační komůrky 432. ale naopak ae přes tento fluidcký odpor 431 začne akumulační komůrka 432 vyprazdňovat· Vyprazdňuje ae ovšem také výtokem přea řídící trysku 32. Protože však vlivem poklesu spádu tlaku na vírové komůrce £ poklesne i celková hladina tlaků ve fluidickém rozváděcím prvku J* postačí ještě po jistou dobu tlak v akumulační komůrce 432 k tomu* aby udržel proud ve fluidickém rozváděcím prvku £ odchýlený k sekundární přídržné etěně 34. takže stav bez rotace ve vírové komůrce £ ae ještě jistou chvíli udrží. Jak ovšem dojde k vyprázdnění akumulační komůrky 432. nastane nakonec přece jen překlopeni nazpět k preferované přídržné stěně 33. dojde opět k rotaci ve vírové komůrce £ a celý cyklus ae znovu opakuje· Ve skutečnosti ovšem bri&e celý cyklus trvat velmi krátkou dobu. Vzhledem k tomu* že v celém použitém fluidickém obvodu nejsou žádné pohyblivé součástky* jejichž setrvačnost by omezovala dosažitelnou frekvenci oscilací* lze v zásadě dosáhnout frekvenci až řádu stovek Hz· Prakticky ae však počítá s frekvencemi pouze řádu desítek Hz i nižšími· V uspořádání podle schématu na obr.l by bylo účelnější závádět zpětnou vazbu propojovacím kanálkem 434 z místa před tangenciální tryskou 4l, aby ae tak k plnění akumulační komůrky £J£ využila i ta část tlaku* představující spád na tangenciální trysce 41· V praktickém provedení stejného uspořádání na obro2 však odpadá kontrakce v tangenciální trysce i zvětšováni průřezu v preferovaném kolektoru 35. takže je zpětnovazební průtok odebírán přímo z virové komůrky £·6 223 115 of the control nozzle 32, and a certain amount of air starts to flow out of the nozzle again. However, the effluent will be so small that it is not sufficient to flip the flow in the fluidic distributor element. As the accumulation chamber 432 gradually fills through the fluid resistor 431, the intensity of the discharge from the control nozzle 32 increases too much. The air from the compressed air supply 1 will now pass to the rial flow nozzle 42 The rotation in the viral chamber 48 will pass the pressure drop between the center and the periphery of the chamber and decrease. The air will no longer flow to the accumulation chamber 432. but on the contrary, despite this fluid resistance 431, the accumulation chamber 432 will begin to empty. It also empties and, of course, also through the discharge through the control nozzle 32. For example, the pressure level in the fluid distribution element 10 will suffice for some time to maintain the flow in the storage chamber 432 deflected to the secondary retaining layer 34 so that it will maintain the state without rotation in the vortex chamber 6 for a while. However, as the storage chamber 432 is emptied, it will eventually be tilted back to the preferred retaining wall 33, the rotation in the vortex chamber 6 will again rotate and the whole cycle will be repeated and, in fact, will take a very short time. Since * there are no moving parts in the whole fluidic circuit used * whose inertia would limit the achievable frequency of oscillations * in principle it is possible to reach frequencies up to hundreds of Hz · Practically and e counts only frequencies of tens of Hz and lower in FIG. 1, it would be more convenient to feed feedback 434 from a point upstream of the tangential nozzle 41 so as to utilize the pressure portion * representing the slope on the tangential nozzle 41 to fill the storage chamber. however, the contraction in the tangential nozzle and the cross-sectional increase in the preferred collector 35 are eliminated so that the feedback flow is taken directly from the viral chamber.

Na obrázku 2 je znázorněno praktické provedení trysky střikací pistole na nátěrové hmoty* pracující vzáaadě podle schématu na obr*lo Tryska je umístěna v pistoli na místě odpovídajícím poloze běžné trysky* nanejvýš se zvnějšku liší poněkud větším průměrem· Je vytvořena v dutinách přední části tělesa pistole 100. uzavřených čelem trysky 410. jež je na svémmíatě drženo převlečnou matici 140· Povolením převlečné matice 140 je umož- 7 223 115 něno natáčení čela trysky 410 kolem vodorovné osy a tím přestavování tvaru proudu: vytékající proud je tvarován tak, aby měl βploštěný průřez, běžným způsobem účinkem tvarovacích trysek 11 nacházejících ae v křídlech čela trysky 410» Protože tento detail není předmětem vynálezu, je naznačeno nejjednodušší možné uspořádání, kdy vzduch do tvarovacích trysek 11 je odebírán přímo z vírové komůrky £· Uspořádání tohoto přívodu vzduchu by mohlo být provedeno ze zvláštního odběru, aby ae zmenšilo zejména odebírané množství a přitom nemusely mít tvarovací trysky 11 příliš malý průřez· Na druhé straně je takovéto jednoduché nakreslené uspořádání výhodné i funkčně: tím, že vzrůstá tlak na obvodě vírové komůrky £ v té fázi funkčního cyklu, kde vzduch ve vírové komůrce £ rotuje, zvětšuje ae intensita tvarovacího efektu vždy tehdy, když vytékající proud ze vzduchové trysky 10 rotuje a odstředivým účinkem by ae jeho průřez zvětšoval· Jiným běžným rysem nakresleného Uspořádání je i to, že nátěrová hmota je z přívodu £ nátěrové hmoty vedena přívodním kanálkem 21 nátěrové hmoty v oee tryaky a že úatí trysky 20 nátěrové hmoty je uzavíráno jehlou 22·Figure 2 shows the practical design of the paint spray gun nozzle * operating in accordance with the diagram in Fig. * The nozzle is positioned in the gun at a position corresponding to the position of a conventional nozzle * at most externally slightly different in diameter. 100. closed by the nozzle face 410. which is held in place by the union nut 140. By loosening the union nut 140, 7 223 115 is allowed to swivel the nozzle face 410 about a horizontal axis and thereby adjust the jet shape: the outflow is shaped to have a β As this detail is not the subject of the invention, the simplest possible arrangement is indicated where air into the forming nozzles 11 is taken directly from the vortex chamber. This simple drawing arrangement can also be advantageously functionally: by increasing the pressure at the periphery of the vortex chamber 8 in the same way. The phase of the functional cycle where the air in the vortex chamber rotates increases the intensity of the forming effect whenever the outflow from the air nozzle 10 rotates and the centrifugal effect increases its cross-sectional area. Another common feature of the illustrated arrangement is that the paint is from the paint supply line 8 is guided through the paint supply channel 21 in the nozzle nozzle and that the grip of the paint nozzle 20 is closed by a needle 22 ·

Odlišnost je tedy v cestě, jíž prochází vzduch z přívodu 1 stlačeného vzduchu do vzduchové tryaky 10· Je zde použito zvláštního provedení fluidického rozváděcího prvku a mezikruhovou štěrbinovou tryskou a radiálním překlápěním vzduchu· Celý tento fluidický prvek je koaxiálně umístěn kolem osy přívodního kanálku 2¾. nátěrové hmoty· Vpravo od něj je pak vírová komůrka £, umístěná tak, že také její oea rotační symetrie souhlasí a osou přívodního kanálku 21 nátěrové hmoty a tedy i společnou osou vzduchové trysky 10 - která navazuje bezprostředně na atřed-vírové komůrky £ a tryaky gO nátěrové hmoty. Přívodní kanálek 21 nátěrové hmoty je Me proveden jako osový vývrt v centrálním tělísku 210 upevněném v tělese 100 pietole· Konec centrálního tělíska 230 na obrázku v vpravo je zda přímo tvarován jako tryska ££ nátěrové hmoty· Není problém vytvořit tuto trysku jako vaazovaeí, výměnou· Aai uprostřed obrázku má centrální tělísko 200 na svém obvodu vyaouatružené zahloubení aa· To je překryto ořevlečnou trubkou 301· Vytváří se tak dutina, do níž je vývrtem přívodu 1 stlačeného vzduchu přiváděn vzduch od ovládacího ventilu· Na své . pravé etraně trubka svým koncem nedoeedá na centrální tělísko 230 a vytváří ae zde ětěrbina, tvořící napájecí trysku 31 fluidického rozváděcího prvku J· Aby byla zajištěna stejná šířka štěrbiny po celém obvodu, je v zahloubeni £Jl dvoudílná vložka 233· Ta současně zajišťuje rovnoměrné rozdělení průtoku z vývrtu přívodu 1 stlačeného vzdu- 8 223 115 chu po celém obvodu štěrbiny· Dále je v pistoli již jen jedna dělící součástka, kotouč 340» samozřejmě kromě součástek v Jiných nekreslených částích pistole· Kotouč 340 má ve svémna obrázku levé části vysoustřuženo vybrání, které tvoří interakční dutinu. fluidického rozváděcího prvku 4· K nkrétně například skloněná plocha vybrání funguje jako preferovaná přídržná stěna 3^· Jako sekundární přídržná stěna 34 slouží válcový povrch části centrálního tělíska 230· Kotouč 340 je na centrální tělísko 230 nasazen nebo nelitován- tak, že mezi jeho hranou vybrání a pravou hranou trubky 301 zůstává další.štěrbina, fungující jako řídící tryska 32· Dále jsou v kotouči 340 dvě soustavy vyvrtaných děr· Rovnoběžně a osou procházející sekundární kanálky 342· Jejich konce vlevo fungují vlastně jako sekundární kolektory 36 z obr·!, kdežto jejich konce vpravo ha obrázku fungují jako trysky 42 pro radiální půtok z téhož schématu· Druhá soustava děr jsou tangenciální kanálky 341» Ty jsou vyvrtány tak, že jsou almoběžné vzhledem k ose kotouče ats· Vzduch vytékající z jejich pravých konců, fungujících jako tangenciální trysky 41» tedy ve vírové komůrce £ rotuje· Obvod vírové komůrky £ je pak ještě spojen vyfrézovanou drážkou na obvodě kotouče 340» která má roli fluidického odporu 431· β nevyplněnou čáatí vývrtu v tělese 100 pistole, která funguje jako akumulační komůrka £3£·Thus, the difference is in the way that air passes from the compressed air inlet 1 to the air nozzle 10. The vortex chamber 8 is then positioned to the right of it so that its o and rotational symmetry also coincides with the axis of the paint supply channel 21 and hence the common axis of the air nozzle 10 - which is immediately adjacent to the vortex chambers 8 and the nozzle g0. paints. The paint inlet channel 21 is formed as an axial bore in the central body 210 mounted in the pietole body 100. The end of the central body 230 in the figure on the right is whether it is directly shaped as a paint nozzle. Aai in the middle of the figure has a central recess 200 at its periphery with a recessed recess aa. This is covered by a lance 301. This creates a cavity into which air is supplied from the control valve through the bore of the compressed air inlet. The right side of the pipe does not reach the central body 230 at its end and creates a slot forming the feed nozzle 31 of the fluid distributor element. In order to ensure uniform slot width over the entire circumference, a two-piece insert 233 is present in the recess. from the bore of compressed air inlet 1 8 223 115 chu all around the perimeter of the slot · There is only one parting part in the gun, disc 340 »of course in addition to the parts in the other undistorted parts of the gun forms an interaction cavity. As a secondary retaining wall 34, the cylindrical surface of a portion of the central body 230 serves as the roll 340. The disc 340 is mounted or unposed on the central body 230 so that between the edge of the recess and the right edge of the tube 301 remains a slot acting as a control nozzle 32. Further, there are two sets of bore holes in disc 340. Parallel and axially extending secondary channels 342. Their ends on the left act like secondary collectors 36 of FIG.! the second set of holes are tangential ducts 341 »These are drilled so that they are parallel to the axis of the disk and ats · Air escaping from their right ends acting as tangential nozzles 41» that is, vortex the circumference of the vortex chamber 4 is then connected by a milled groove on the periphery of the disc 340 which has the role of a fluid resistance 431 · β by an unfilled part of the bore in the gun body 100 which acts as a storage chamber £ 3 ·

Vzduch z přívodu 1 stlačeného vzduchu prochází rozdělovači* mi otvory ve dvoudílné vložce 233 a vytéká z napájecí trysky 31 jako tenký mezikruhový proud sledující povrch preferované pří* držné stěny 3^ ve vybraní kotouče 340c Pokračuje tak až do tangenciálních kanálků 341» Výtokem z nich, vzhledem k jejich sklo* nu, dochází k rotaci ve vírové komůrce £♦ Odstředivé zrychlení při rotaci zmenšuje průtok vzduchu vírovou komůrkou*, do vzducho* vé trysky 10· Spíše část vzduchu projde nazpět sekundárními ka* Pálky J££ do interakční seny ve vybráni kotouče 340« nebol je tam přišíván ©jekčním účinkem proudu vytékajícího z napájecí trysky 31· Rotující proud vytékající ze vzduchové trysky 10 přisává nátěrovou hmotu z trysky ŽO nátěrové hmoty, Má ovšem temdePei vytvořit velmi široký kužel· Intensivnějším výtokem s tvarovacích trysek 11 je tento kužel zplošgěn, nicméně zůstává poměrně široký v příčném směru· To však již drážkou fluidického odporu- ta na obvodu kotouče 340 byla naplněna akumulační ko* můrka 432 /vzhledem ka jejímu malému objemu plnění probíhá rychle/ a výtokem ze štěrbiny řídící trvekv 3| doide k překlopeni proudu, vytéká jícího za napájecí trysky 31» rádi álně| směrem k ose,The air from the compressed air inlet 1 passes through the distribution openings in the two-piece insert 233 and flows from the supply nozzle 31 as a thin annular stream following the surface of the preferred retaining wall 3 in the recess of the disc 340c. due to their glass * rotates in the vortex chamber £ ♦ Centrifugal acceleration during rotation reduces the air flow through the vortex chamber *, to the air * nozzle 10 · Rather, some air passes back through the secondary chambers * Bats J £ to the interaction hay in the recess discs 340 «or not sewn there» by the jerk effect of the jet flowing out of the feed nozzle 31 · The rotating jet flowing out of the air jet 10 sucks the paint from the nozzle W of the paint but has a very wide cone. flattened, but remains pomě transversely wide in the transverse direction However, the accumulation chamber 432 has already been filled with the fluidic resistance groove on the periphery of the disc 340 (due to its small filling volume, it runs quickly) and through the outlet of the control element 3 | the current flowing past the power nozzles 31 is radiated towards the axis,

223 115 . 9 * takže bud· «ledovat sekundární přídržnou stěnu 34 na válcovém po* vrchu centrálního tělíska.230· Vsduch prochází sekundárními kanálky 342 do vírové komůrky 4 tak, že do vstupuje bez tangenciální eložky rychlosti a nedochází tedy k rotaci· Vzduch také přichá* sí do virové komůrky £ na menším pólorněru, takže na kratší dráze a a menšími ztrátami vytéká vzduchovou tryskou IQ vyšší rychlostí· V této funkčí fázi spotřeba vzuchu zase na krátký okamžik stoupne· vytékající proud však strhne e eebou předtím vytvářený široký kužel kapiček nátěrové hmoty, která ee tedy nebude rozstřikovat neužitečně pod velkým úhlem· Střídáni rotace a přímého výto* ku také zlepšuje promícháváni částic v proudu· I tvorba kapiček v ústi trysky 20 nátěrové hmoty je tímto příznivě ovlivněna·223 115. 9 so that it retains the secondary retaining wall 34 on the cylindrical surface of the central body.230 The air passes through the secondary channels 342 into the vortex chamber 4 so that it enters without a tangential velocity velocity and thus does not rotate. into the viral chamber 6 on a smaller pore, so that on a shorter path and with less losses, the air nozzle 10 flows out at a higher speed. In this functional phase the air consumption rises again for a short while. thus, it will not spray unnecessarily at a large angle · Rotation rotation and direct discharge also improves the mixing of particles in the stream · Even the formation of droplets in the mouth of the paint nozzle 20 is thereby favorably affected ·

Je možné dosáhnout střídání tak rychlé, že ee jedná až o akuetic* ké kmitočty a tvorbu proudu pak mohou příznivě ovlivnit i zvukové vlny· Jak jíž bylo popsáno při výklaďu funkce na schématu obr.l nemůže ovšem tento stav s přímým výtokem trvat déle než se vyprázdní akumulační komůrka 432· což vzhledem k jejímu malému objemu trvá jen krátký okamžik, načež dojde opět k překlopení do atavu β rotr cl· Frekvenci překlápění lze ovládat směnou parametrů prvků ve zpět né vazbě - nejjednoduěeji změnou fluidického odporu 431» Na obr·2 je naznačena oea nastavovacího šroubku 43.^ zasahujícího do drážky, která tvoří fluidický odporjQl· Zašroubováním nastavovacího šroubku ee zvětšuje diaaipance fluidického odporu 431 a frekvence překlá « pění tak klesá· V jiné alternativě lze měnit poměr obou fází funkce» tedy dobu trvání etavu a rotací k době přímého výtoku ze vzduchové trysky áO· Úprava d nastavovacím šroubkem 433zaruču.ie. že ee změnou frekvence překlápění se mění současně i tento poměr, V případě, Ze by frekvence vycházely příliš vyeoké a k jejich sníženi by fluidickým odpor 431 muael mít velmi malý průřez, lze vytvořit drážku na obvo* du kotouče 340 například jako vysoustruženou ěroubovici, takže ee vyšší diaaipance dosáhne větší délkou a nikoli menším průřezem ďážky· Je účelné volit průřezy napájecí trysky 31 co možná velké, nejen e ohledem na možnost zanesení nečistotami ve vzduchu, ale i proto, aby zde docházelo k co nejmenší tlakové ztrátě· Okazuje ee, že v tomto koaxiálním uepořádáni lze vytvořit poměrně úzký a tedy enadno překlápěný proud při celkově velkém průřezu napájecí tryaky 31 /vzhledem ke značnému obvodu na větším poloměru/ a tedy k zanedbatelné ztrátě·It is possible to achieve the alternation so fast that it is up to acoustic frequencies and the sound waves can favorably influence the current generation. · As described in the diagram of Fig. 1, however, this state with a direct discharge cannot last longer than the accumulation chamber 432 empties · which, due to its small volume, takes only a short time and then flips back to the atav β rotr cl · The flip frequency can be controlled by changing the parameters of the feedback elements - simply by changing the fluid resistance 431 » indicated by the adjustment screw 43 extending into the groove that forms the fluidic resistor. By screwing in the adjustment screw ee increases the diaaipances of the fluid resistor 431 and the flip frequency decreases. In another alternative, the ratio of the two phases of function can be changed. time of direct discharge from the air nozzle áO · Adjust va d adjusting screw 433guarantee.ie. If the frequencies are too high and the fluid resistance 431 has a very small cross section to reduce them, a groove may be formed on the circumference of the disc 340, for example, as a reamed helix, so that ee higher diaaipance is achieved by longer length and not smaller cross-sectional area · It is expedient to select the cross-sectional area of the supply nozzle 31 as large as possible, not only because of impurities in the air, but also to minimize pressure loss. With this coaxial arrangement, a relatively narrow and therefore flip-flop current can be created with an overall large cross-section of the power nozzle 31 (due to the considerable circumference at a larger radius) and thus a negligible loss.

V zásadě však může být fluidický rozváděči prvek zhotoven i v plenární formě, například vylisován z umělé hmoty· Také vírová komůrka £ může být uspořádána různými způsoby, například a předkomůrkami na svém obvodu, z nichž vytéká proud vzuchu buš radiálně nebctangenciálně, jak to například popisuje če· autorské osvědčeníIn principle, however, the fluid distribution element can also be made in a plenary form, for example molded from plastic. Also, the vortex chamber 6 can be arranged in various ways, for example, and with pre-chambers on its periphery from which the flow of air flows either radially or non-tangentially · copyright certificate

223 115223 115

č. 171562·No. 171562 ·

Vynález se může uplatnit především ve stříkacích sařiieních pro nanášení nátěrových hmot ale i jinde při vytvářeni proudu kapek plynuThe invention can be applied in particular in spraying equipment for the application of paints, but also elsewhere in the generation of a gas drop stream

Claims

l ₀ A device for forming a stream of droplets of liquid, for example paint by means of compressed air, with nozzle paint outfall in the mouth or in the mouth of the air nozzle connected to a supply of compressed air through the vortex chamber, characterized in that the swirl chamber / 4 / has two air inlets or two parallel inlet systems, namely at least one tangential nozzle (41) and at least one radial flow nozzle (42), each of which are connected to one of the two manifold outputs

Apparatus according to claim 1, characterized in that the distribution oscillator comprises a fluid-type distribution element (3) of which the supply nozzle (31) is connected to a compressed air inlet (1) and whose at least one outlet is a feedback channel; through a cavity connected by a β control nozzle (32), in particular a channel passing through the fluid resistor (431) and an accumulation chamber (432)

Device according to claim 2, characterized in that the fluid distribution element (3) is arranged coaxially around the axis of the paint supply channel (21), at the same time coaxially with the vortex chamber (4), and its supply nozzle (31) has the shape of the annular slot, in front of which the preferred retaining wall (33) leading to the tangential channels (341) is located in front of the mouth in the outlet direction, while in the directions deviated from the nozzle connection line (31) with the tangential channels (341) meridial plane of the vortex chamber (4) placed secondary channels (42), leading into the vortex chamber (4), into which also tangential channels (341) extend and at the mouth of the supply nozzle (31) outwardly from the axis there is another slot forming the control nozzle (32) ©