ITTO20000095A1 - Spruzzatore con aperture selezionabili. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Spruzzatore con aperture selezionabili"

DESCRIZIONE

ANTEFATTO DELLA INVENZIONE

La -presente invenzione riguarda il campo dei sistemi di- spruzzo, e in particolare quelli del tipo impiegato per produrre più di un profilo di spruzzo ad /esempio ai sistemi di spruzzo ad alta portata ed a bassa'pressione per le vernici (HVLP) i quali impiegano getti d'aria al fine di modificare un profilo di spruzzo circolare in un profilo di spruzzo piano a forma.di "ventaglio." Un tipico spruzzatore per vernici comprende un ugello di spruzzo il quale diffonde uno spruzzo di vernice divergente di forma conica per produrre un profilo circolare. I tipici spruzzatori comprendono inoltre un cappuccio per il getto d'aria al fine di produrre alternativamente lo spruzzo con la forma conica oppure di deformarlo per ricavare la forma a ventaglio. Il cappuccio per l'aria comprende dei passaggi per formare lo spruzzo che sono ricavati nelle alette del cappuccio per l'aria su entrambi i lati dello spruzzo conico. Questi passaggi indirizzano l'aria in pressione dall'interno dello spruzzatore verso lo spruzzo conico, in modo da modificare la forma dello spruzzo conico spianandola fino ad ottenere un profilo a forma di ventaglio.

Il profilo circolare viene ristabilito in alternativa chiudendo i passaggi che danno la forma allo spruzzo. Ciò si ottiene di solito disponendo un cappuccio per l'aria rotante il quale si può spostare tra due'posizioni. Nella prima posizione, i passaggi per la formatura dello spruzzo coincidono con corrispondenti aperture ricavate nello spruzzatore, in modo da fare arrivare l'aria in pressione fino ai passaggi di formatura del cappuccio per l'aria. Il cappuccio per l'aria può poi essere fatto ruotare in una seconda posizione nella quale sono chiusi i passaggi per la formatura dello spruzzo e quindi interrompendo il flusso dell'aria. Tuttavia questa condizione di intercettazione riduce il flusso di aria che attraversa il sistema di spruzzo aumentando così la contropressione e la velocità del motore (ossia di suoi giri al minuto). Questo aumenta il calore sviluppato nel motore, con un'ulteriore usura e rotture e di conseguenza riduce la durata prevista di servizio del motore e aumenta il calore sviluppato nel condotto dell'aria, riducendo in questo modo la sua integrità strutturale.

RIASSUNTO DELLA INVENZIONE

Considerando le difficoltà e gli inconvenienti incontrati con i sistemi precedenti, è quindi necessario disporre di un sistema selettivo di spruzzo nel quale il motore di alimentazione dell'aria mantenga lo stesso flusso e la stessa pressione nelle posizioni che producono lo spruzzo a forma di ventaglio e anche lo spruzzo di forma circolare.

E' necessario disporre di uno spruzzatore selettivo il quale presenta un motore per l'alimentazione dell'aria con una minore usura di funzionamento e con una maggiore durata di impiego del motore e del condotto.

Queste e altre necessità sono soddisfatte con l'attuale gruppo di spruzzatura con aperture selezionabili, il quale comprende uno spruzzatore per diffondere uno spruzzo di liquido e un flusso di aria per dare forma allo spruzzo. Il cappuccio per l'aria è fissato allo spruzzatore per atomizzare il fluido e indirizzare lo spruzzo. Il cappuccio per l'aria comprende uno o più passaggi per la formatura dello spruzzo atti a ricevere il flusso dell'aria e a rivolgerlo contro lo spruzzo in modo da modificare la forma di quest'ultimo. Un gruppo di canali per il flusso viene impiegato per collegare tramite il flusso il cappuccio per l'aria allo spruzzatore. Il gruppo dei canali per il flusso comprende un passaggio variabile per il flusso e può venire commutato in maniera selettiva tra una prima posizione la quale lascia passare il flusso di aria proveniente dallo spruzzatore fino, al passaggio che dà la forma allo spruzzo, e una seconda posizione la quale devia il flusso di aria fino ad uno scarico in modo da produrre un spruzzo privo di forma senza creare una contropressione all'interno dello spruzzatore.

Come si potrà·ben verificare, l'invenzione è in grado di realizzare altre e diverse esecuzioni, e i suoi numerosi particolari permettono di apportare modifiche sotto vari punti di vista e tutte senza allontanarsi dall'invenzione. Di conseguenza, i disegni e la descrizione devono venire considerati come di natura illustrativa e non restrittiva.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 è una vista in esploso che illustra il gruppo generico del cappuccio per l'aria secondo la presente invenzione.

La figura 2 è una vista in esploso che mostra in dettaglio la piastra del cappuccio per l'aria e la piastra dello spruzzatore secondo la presente invenzione.

Le figure 3A, B e C sono rispettivamente viste in esploso e in sezione laterale e obliqua le quali illustrano l'insieme e il funzionamento del presente spruzzatore in una prima posizione di funzionamento.

Le figure 4A, B e C sono viste rispettive inesplose, e in sezione laterale e obliqua le quali illustrano l'insieme e il funzionamento del presente spruzzatore in una seconda posizione di funzionamento.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Verranno ora discusse le figure, con riferimento alle quali si intende che i numeri di riferimento uguali facciano riferimento ad elementi uguali, e nelle quali figure è illustrato un sistema spruzzatore con aperture selezionabili, il quale funziona con un flusso di aria continuo e con una pressione potendo funzionare in modo da formare profili di spruzzo circolari e a forma di ventaglio. La figura 1 mostra uno spruzzatore 10 il quale coopera con un cappuccio 12 per l'aria, ed è fissato per mezzo di un anello di ritegno 14, e tutti questi sono montati lungo un asse centrale 16. L'anello di ritegno 14 può essere un normale anello filettato del tipo illustrato, il quale viene alloggiato mediante filettature di accoppiamento ricavate sullo spruzzatore 10. L'anello di ritegno 14 . può impiegare in via alternativa una molla di sollecitazione al fine di applicare una forza di sollecitazione durante la rotazione. In via alternativa, l'anello di ritegno può 'comprendere una molla incorporata del tipo illustrato nel brevetto U.S. n. 240,808 presentato in data oi.02.1999 e chiamato "ANELLO DI RITENUTA PER CAPPUCCIO D'ARIA DI INDICIZZAZIONE", sempre del presente inventore, la descrizione del quale brevetto viene qui aggiunta a titolo di riferimento.

Uno spruzzatore HVLP a forma di pistola atomizza i fluidi con aria a bassa pressione (10 psi o inferiore) . Il fluido viene scaricato dal relativo ugello 20 e si verifica l'atomizzazione sul cappuccio dell'aria 12 in una zona situata direttamente di fronte all'ugello 20. L'aria proveniente dallo spruzzatore 20 oltrepassa l'ugello 20 e penetra attraverso un foro centrale 22 nel cappuccio dell'aria 12 dando luogo ad uno spruzzo con una forma conica divergente del fluido atomizzato, ad esempio vernice. Questo spruzzo conico può venire modificato alternativamente nella sua forma per ricavare un profilo di spruzzo piano a forma di ventaglio, utilizzando passaggi '24 che danno la forma allo stesso e che sono provvisti di alette sul cappuccio 12 dell'aria, e può venire spostato dall'asse centrale 16. Questi passaggi 24 ricevono l'aria proveniente dallo spruzzatore 10, la quale può venire indirizzata in modo selettivo allo spruzzo conico. I passaggi 24 che danno forma allo spruzzo sono inclinati secondo un determinato angolo rispetto all'asse centrale 16, di preferenza con un angolo di circa 45°, al fine di produrre la forma voluta.

Il cappuccio 12 per l'aria viene posizionato in modo selettivo tra una posizione che produce un profilo di spruzzo circolare e una posizione che produce un profilo di spruzzo a forma di ventaglio facendo ruotare il cappuccio dell'aria 12 intorno all'asse 16, in modo da ostruire e aprire rispettivamente i passaggi 24 che danno forma allo spruzzo. Per evitare di formare una contropressione all'interno dello spruzzatore 10 che può provocare danni, la presente invenzione comprende un gruppo di canali per il flusso, situati all'esterno rispetto al cappùccio 12 dell'aria, al fine di collegare il cappuccio 12' dell'aria allo spruzzatore 10. Questo gruppo di canali del flusso definisce un passaggio del flusso che può venire commutato mediante il posizionamento selettivo del cappuccio 12 dell'aria tra una prima posizione la quale lascia passare l'aria proveniente dallo spruzzatore fino ai passaggi 24 che danno forma allo stesso, e una seconda posizione la quale devia il· flusso di aria verso uno scarico quando sono bloccati i passaggi 24 che danno forma allo spruzzo.

Nell'esecuzione preferita, come viene illustrato, il gruppo dei canali del flusso è definito da un primo e da un secondo elemento di bloccaggio sotto forma di una piastra 30 del cappuccio dell'aria, fissata al cappuccio 12, e da una piastra 32 dello spruzzatore fissata allo spruzzatore 10. Le piastre 30, 32 del cappuccio dell'aria e dello spruzzatore quando sono montate sono praticamente accoppiate di testa l'una con l'altra, però si possono spostare ruotando una rispetto all'altra, seguendo la rotazione del cappuccio dell'aria 12. La piastra 30 del cappuccio dell'aria comprende due aperture, aperte rispetto ai passaggi 24 che danno forma allo spruzzo. La piastra 32 dello spruzzatore come viene illustrata comprende quattro aperture 36, le quali sono ugualmente distanziate e centrate intorno all'asse 16. Tuttavia, la piastra 32 dello spruzzatore può comprendere due aperture oppure può comprendere qualsiasi altro numero rispettivo di apertura corrispondenti senza allontanarsi dall'invenzione. Le aperture 36 della piastra dello spruzzatore sono aperte permettendo un passaggio del flusso di aria all'interno dello spruzzatore 10. Gli ingressi del flusso nei passaggi 24 che danno forma allo spruzzo vengono stabiliti quando le aperture 34 della piastra di spruzzo coincidono con una rispettiva coppia di aperture 36 della piastra dello spruzzatore. Nella esecuzione illustrata, le aperture 34 coincidono con aperture 36, quando il cappuccio 12 dell'aria si trova secondo una posizione orizzontale oppure verticale.

Come è illustrato nella figura 2, la piastra 30 del cappuccio dell'aria e la piastra 32 dello spruzzatore comprendono ciascuna una superficie praticamente piana. La piastra 32 dello spruzzatore comprende di preferenza una pluralità di alette di restringimento 40, aventi la forma di partì alquanto in rilievo le quali si sviluppano verso l'esterno a partire dal piano della piastra 32 dello spruzzatore, e che sono distanziate tra le aperture 36 della piastra dello spruzzatore. Le alette di restringimento 40 hanno dimensioni tali da potere essere alloggiate all'interno di corrispondenti parti arcuate rientranti 42, le quali sono ricavate verso l'interno a partire dal piano della piastra 30 del cappuccio dell'aria. Le alette 40 e le parti rientranti 42 sono formate in modo da costituire superfici di accoppiamento, e cooperano con i rispettivi piani della superfici in modo da formare un passaggio trasversale per il flusso, come verrà illustrato nel seguito. Si deve comprendere che le alette 40 e le parti rientranti 42 potrebbe venire formate sulle altre rispettive piastre 30, 32 o entrambe, tutto senza allontanarsi dall'invenzione. La piastra 30 del cappuccio per l'aria e la piastra 32 dello spruzzatore sono prodotte ciascuna con una forma genericamente anulare e comprendono rispettivi passaggi centrali. Le parti rientranti 42 vengono in contatto con lo spigolo del passaggio anulare della piastra del cappuccio per l'aria in modo da permettere tra di esse il passaggio di un fluido. Il passaggio centrale della piastra 32 dello spruzzatore è di dimensioni più ridotte in modo da poter essere fissata dietro all'ugello 20.. Una pluralità di aperture arcuate 44 sono formate con andamento in senso radiale verso l'esterno a partire dal passaggio centrale della piastra dello spruzzatore, unendosi alle alette di restringimento 40 per lasciar passare l'aria di atomizzazione entro il foro centrale del cappuccio 12 per l'aria.

Le figure 3A, 3B e 3C mostrano l'attuale spruzzatore nella prima posizione. Le aperture 34, 36 sono coincidenti, e il passaggio 50 del flusso collega mediante accoppiamento fluido il passaggio 24 che dà la forma allo spruzzo all'alimentazione dell'aria. Le alette di restringimento 40 sono alloggiate all'interno delle rispettive parti rientranti 42, per cui i rispettivi piani delle superfici sono praticamente in contatto dì testa, e in questo modo chiudono il passaggio trasversale tra le piastre 30, 32 impedendo il flusso dell'aria.

Le figure 4A, 4B e 4C mostrano l'attuale spruzzatore nella seconda posizione. Nella esecuzione illustrata, il cappuccio 12 dell'aria viene fatto ruotare fino ad una posizione a 45° tra la posizione verticale e la posizione orizzontale. Le aperture 34 della piastra del cappuccio dell'aria vengono spostate in una posizione nella quale esse sono ostruite dalle alette di restringimento 40, in modo tale da intercettare riflusso dell'aria che va ai passaggi 24 che danno forma allo spruzzo. Le strutture di accoppiamento 40, 42 sono quindi sfalsate l'una rispetto all'altra, per cui le alette di restringimento 40 sono in contatto di testa con il piano superficiale della piastra 30 del cappuccio dell'aria. Si apre così un passaggio trasversale, il quale definisce un passaggio del flusso 52 come una apertura 52 situata tra le parti rientranti 42 e il piano della superficie della piastra 32 dello spruzzatore. Il flusso dell'aria viene in tal modo deviato sino alla apertura 52, la quale si sviluppa sino ad una zona di spigolo definita dalle piastre 30, 32. In questo'modo la pressione dell'aria viene scaricata all'interno dello spruzzatore 10, evitando i danni provocato da un incremento di pressione. Dalla apertura 52, il flusso dell'aria si scarica attraverso gli interstizi dell'anello di ritenuta 14.

Quale ulteriore caratteristica dell'invenzione, le alette 40 e le parti rientrati 42 possono avere forme tali da comprendere rispettive parti secondarie in rilievo e parti rientranti. Per esempio, le alette 40 possono comprendere una parte circolare in rilievo 60, e la parte rientrante 42 può comprendere una rientranza circolare 62, la quale ha una forma corrispondente per alloggiare il risalto 60. I risalti 60 hanno una forma tale da contenere le aperture 34 della piastra del cappuccio per l'aria e in questo modo forniscono una tenuta aggiuntiva e un fissaggio nella seconda posizione, come anche nella prima posizione. Naturalmente, le parti in risalto 60 e le parti rientranti 62 possono avere una qualsiasi forma corrispondente e possono essere disposte su qualsiasi rispettiva zona superficiale senza allontanarsi dalla invenzione.

Le dimensioni dei vari elementi formati sulle piastre 30, 32 possono venire effettuate in modo tale da produrre l'accoppiamento voluto tra il flusso e la pressione tra le posizioni con lo spruzzo circolare e le posizioni con lo spruzzo a forma di ventaglio. Queste dimensioni possono anche venire scelte al fine di fornire una pressione maggiore o minore,, e/o un flusso maggiore o minore, in relazione alle specifiche necessità. Questo progetto può venire sviluppato senza generare ulteriori componenti o ulteriori procedimenti di produzione e quindi senza aumentare il costo della produzione .

Come è stato descritto in precedenza, la presente invenzione risolve molti problemi relativi ai sistemi precedenti, e presenta molti miglioramenti dal punto di vista della efficacia e della possibilità di impiego. Tuttavia, le persone esperte in questo settore potranno verificare che si possono apportare varie modifiche nei particolari, nei materiali e nella disposizione dei particolari che sono stati qui descritti ed illustrati al fine di spiegare la natura dell'invenzione, sempre rimanendo nel principio di funzionamento e nello scopo dell'invenzione come viene espresso nelle rivendicazioni allegate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. - Spruzzatore con aperture selezionabili, che comprende: uno spruzzatore per diffondere uno spruzzo di liquido e un flusso di aria destinato a formare lo spruzzo; un cappuccio per l'aria fissato allo spruzzatore, per emettere lo spruzzo; almeno un passaggio per la formatura dello spruzzo, ricavato su detto cappuccio per l'aria, allo scopo di ricevere il flusso di aria e indirizzarlo contro lo spruzzo in modo da modificare la forma dello spruzzo; un gruppo di canali per il flusso, il quale collega con accoppiamento fluido il cappuccio per l'aria allo spruzzatore, e comprende un passaggio per il flusso il quale può venire commutato in modo selettivo tra una prima posizione, la quale fa passare il flusso di aria proveniente dallo spruzzatore fino ad almeno un passaggio per la formatura dello spruzzo, al fine di produrre uno spruzzo con una forma stabilita; e una seconda posizione la quale devia il flusso dell'aria proveniente dallo spruzzatore e lo invia in una apertura di scarico al fine di produrre uno spruzzo privo di forma, senza produrre una contropressione all'interno dello spruzzatore. 2. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 1, nel quale lo spruzzo viene distribuito secondo una forma conica divergente al fine di creare un profilo di spruzzo di forma circolare, e nel quale almeno un singolo passaggio per la formatura dello spruzzo comprende due passaggi situati ad entrambi i lati dello spruzzo di forma conica, nei quali il flusso dell'aria modifica lo spruzzo secondo una forma piana dello spruzzo. 3. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 1, nel quale il cappuccio per l'aria è fissato allo spruzzatore per mezzo di un anello di ritenuta. 4. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 3, nel quale lo sfiato per l'aria si trova lungo un bordo periferico del gruppo dei canali del flusso, e nel quale il flusso di aria viene scaricato attraverso l'anello di ritenuta. 5. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 1, nel quale il gruppo dei canali del flusso è formato da un primo e da un secondo membro di bloccaggio, ciascuno dei quali è provvisto di almeno una apertura e definisce un passaggio trasversale tra di essi, e nel quale il primo e il secondo membro di bloccaggio si possono spostare l'uno rispetto all'altro in modo tale per cui il passaggio variabile per il flusso si trova nella prima posizione quando sono coincidenti tutte le almeno singole aperture, e si trova nella seconda posizione quando almeno una apertura non è coincidente, in modo tale da ostruire una di dette aperture e di deviare il flusso di aria allo scarico. 6. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 5, nel quale il primo e secondo elemento di bloccaggio sono costituiti da una piastra del cappuccio dell'aria, fissata al cappuccio, e da una piastra dello spruzzatore fissata allo spruzzatore, per cui la piastra del cappuccio per l'aria e la piastra dello spruzzatore vengono mantenuti in una relazione praticamente di contatto di testa. 7. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 6, nel quale il passaggio trasversale è formato su almeno una delle piastre del cappuccio per l'aria e dello spruzzatore. 8. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 6, nel quale il cappuccio dell'aria e la relativa piastra possono ruotare intorno ad un asse longitudinale, e nel quale la piastra del cappuccio per l'aria e la piastra dello spruzzatore si possono ruotare tra la prima posizione e la seconda posizione. 9. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 8, nel quale la piastra di un cappuccio per l'aria comprende due aperture, corrispondenti a due passaggi- per la formatura dello spruzzo, e nel quale la piastra dello spruzzatore comprende quattro aperture, in modo tale da definire due prime posizioni e due seconde posizioni mediante un posizionamento di rotazione. 10. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 8, nel quale il passaggio trasversale viene definito per mezzo di superfici di accoppiamento, formate rispettivamente sulla piastra del cappuccio per l'aria e sulla piastra dello spruzzatore, e nel' quale le strutture di accoppiamento sono alloggiate l'una dentro l'altra nella prima posizione in modo da chiudere a tenuta il passaggio trasversale nei riguardi del flusso di aria inviato allo scarico, e nel quale le strutture di accoppiamento sono sfalsate l'una rispetto all'altra nella seconda posizione, al fine di aprire il passaggio trasversale diretto allo scarico. 11. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 10, nel quale la piastra del cappuccio per l'aria e la piastra dello spruzzatore hanno ciascuna una superficie praticamente piana, e nella quale le superfici di accoppiamento sono tali per cui una di dette piastre del cappuccio dell'aria e dello spruzzatore è provvista di almeno una parte in rilievo e l'altra rispettiva piastra del cappuccio per l'aria e dello spruzzatore è provvista di almeno una corrispondente parte rientrante, in modo tale per cui nella prima posizione i piani delle superfici praticamente sono in contatto di testa e nella seconda posizione i piani delle superfici vengono spostati. 12. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 11, nel quale la piastra del cappuccio per l'aria e la piastra dello spruzzatore hanno una forma genericamente anulare, e le rispettive parti in rilievo e rientranti hanno una forma genericamente arcuata. 13. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 11, nel quale le rispettive parti in rilievo e rientranti sono quattro. 14. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 11, nel quale almeno una parte rientrante è formata sulla piastra del cappuccio per l'aria, e almeno una parte in rilievo è formata sulla piastra dello spruzzatore. 15. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 14, nel quale almeno una parte in rilievo praticamente è in contatto di testa con almeno una apertura nella piastra del cappuccio per l'aria nella seconda posizione, in modo tale da chiudere a tenuta almeno il singolo passaggio per la formatura dello spruzzo. 16. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 15, nel quale le rispettive parti in rilievo e rientranti comprendono rispettive parti secondarie in rilievo e rientranti ricavate su di esse, aventi una forma che corrisponde a quella dì almeno'una apertura della piastra del cappuccio per l'aria, in modo tale da fornire una ulteriore chiusura a tenuta nella prima posizione, e in modo tale da chiudere a tenuta almeno una apertura della piastra del cappuccio per l'aria nella seconda posizione. 17. - Spruzzatore secondo la rivendicazione 16, nel quale le parti secondarie in rilievo e rientranti sono formate rispettivamente da sporgenze e da cavità di forma circolare.