RU170809U1

RU170809U1 - Powder sprayer with replaceable nozzle

Info

Publication number: RU170809U1
Application number: RU2017106672U
Authority: RU
Inventors: Юрий Николавевич Вавилов; Геннадий Николаевич Гаврилов; Ирина Юрьевна Скобелева; Илья Сергеевич Золин
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2017-05-11

Abstract

Полезная модель относится к вихревым устройствам нанесения на объекты порошковых материалов способом пневматического распыления в электростатическом поле.Предложено в распылителе порошкообразных материалов выполнить дополнительный отражатель из диэлектрического стекла, имеющий внутри форму цилиндра, переходящего в усеченный конус со спиралевидной канавкой с расширяющейся выходной частью, и установленный в насадке.Технический результат - повышение эффективности напыления на объекты сложной конфигурации при использовании в качестве текущего вещества газопорошковой смеси, использование основного распылителя с трибостатическим методом зарядки порошка и наконечником за счет стабилизации вихревого потока газопорошковой смеси и возможность изменения площади пятна напыления.The utility model relates to vortex devices for applying powdered materials to objects by pneumatic spraying in an electrostatic field. It is proposed to make an additional dielectric glass reflector in a powder sprayer, having inside the shape of a cylinder turning into a truncated cone with a spiral groove with an expanding output part, and installed in The technical result is an increase in the efficiency of spraying on objects of complex configuration when used as of the current substance of the gas-powder mixture, the use of a main atomizer with a tribostatic powder charging method and a tip due to the stabilization of the vortex flow of the gas-powder mixture and the possibility of changing the area of the spraying spot.

Description

Полезная модель относится к вихревым устройствам нанесения на объекты порошковых материалов способом пневматического распыления в электростатическом поле и может быть использована при нанесении обмазки в различных отраслях промышленности.The utility model relates to vortex devices for applying powder materials to objects by pneumatic spraying in an electrostatic field and can be used for coating in various industries.

В настоящее время наиболее эффективными способами переноса заряда на частицы порошка является трибостатический метод, при котором частицы порошка заряжаются в процессе трения о поверхность специально подобранного материала, электростатического, при котором заряд переносится на порошок через воздух при прохождении порошка через зону коронного разряда.Currently, the most effective ways of transferring charge to powder particles is the tribostatic method, in which powder particles are charged in the process of friction on the surface of a specially selected material, electrostatic, in which the charge is transferred to the powder through the air when the powder passes through the corona discharge zone.

В последнем способе коронный разряд может быть создан между электродом распылителя и покрываемым объектом (внешняя зарядка) (патент РФ № 2193453, МПК В05В/057, опубл. 27.11.2002), или между электродом распылителя и дополнительным заземленным электродом (контрэлектродом), расположенным в зоне распылителя (внутренняя зарядка).In the latter method, a corona discharge can be created between the atomizer electrode and the object to be coated (external charging) (RF patent No. 2193453, IPC В05В / 057, publ. 11/27/2002), or between the atomizer electrode and an additional grounded electrode (counter electrode) located in spray area (internal charging).

Трибостатические распылители не создают внешнего поля и позволяют покрыть порошком экранированные зоны объекта, но обладают пониженной производительностью и очень критичны к условиям работы, типу и дисперсному составу порошкообразных смесей и, кроме того практически не позволяют управлять процессом зарядки порошка (патент РФ № 1233953, МПК В05В/02, опубл. 30.05.1986). Tribostatic nebulizers do not create an external field and allow the screened areas of the object to be coated with powder, but they have reduced performance and are very critical to the working conditions, type and dispersed composition of the powder mixtures and, in addition, practically do not allow controlling the powder charging process (RF patent No. 1233953, IPC V05V / 02, published on 05/30/1986).

Распылитель (патент РФ № 2113913, МПК В05В5/00, опубл. 27.06.1998) относится к электростатическим с внешней зарядкой порошка. В распылителе реализовано раздельное управление режимом зарядки порошка и внешним электрическим полем, что позволяет повысить качество покрытия объектов, включая возможность покрытия электрически экранированных зон объекта, а также объектов с диэлектрической поверхностью, таких как дерево, стекло и прочее, что повышает эффективность зарядки порошка.The atomizer (RF patent No. 2113913, IPC B05B5 / 00, publ. 06/27/1998) refers to electrostatic with external powder charging. The sprayer implements separate control of the powder charging mode and the external electric field, which allows to improve the quality of coverage of objects, including the ability to cover electrically shielded zones of the object, as well as objects with a dielectric surface, such as wood, glass, etc., which increases the efficiency of powder charging.

Недостатком устройства является малоэффективная трибостатическая зарядка порошка, особенно при работе с высокими скоростями движения порошка и давлением накачки, что необходимо при обработке деталей сложной конфигурации.The disadvantage of this device is the ineffective tribostatic charging of the powder, especially when working with high speeds of the powder and pump pressure, which is necessary when processing parts of complex configuration.

Наиболее близким к предложенному можно считать распылитель порошкообразных материалов по патенту РФ № 152753,МПК В05В5/00, опубл. 20.06.2015 г.The closest to the proposed can be considered a spray of powdered materials according to the patent of the Russian Federation No. 152753, IPC B05B5 / 00, publ. 06/20/2015 g.

Распылитель относится к электростатическим с внешней зарядкой порошка и содержит корпус, соосный с корпусом отражателя в виде усеченного конуса из диэлектрического стекла, рассекатель и контакт, соединенный с источником высокого напряжения, отверстие для подачи газопорошковой смеси, соосное с отражателем, в котором на внутренней поверхности выполнена спиралевидная канавка, а в корпусе и отражателе по касательной к внутренней поверхности отражателя выполнено отверстие для трибостатической зарядки газопорошковой смеси.The sprayer refers to electrostatic with external powder charging and contains a housing coaxial with the reflector housing in the form of a truncated dielectric glass cone, a divider and a contact connected to a high voltage source, an opening for supplying a gas-powder mixture, coaxial with the reflector, in which a spiral groove, and an opening for tribostatic charging of the gas-powder mixture is made in the housing and the reflector tangent to the inner surface of the reflector.

Наличие в отражателе спиралевидной канавки улучшает качество покрытия объектов, течение газопорошковой смеси по его стенкам и интенсифицирует вихревое движение смеси.The presence of a spiral groove in the reflector improves the quality of coverage of objects, the flow of the gas-powder mixture along its walls and intensifies the vortex movement of the mixture.

Недостатком устройства является нестабильность вихревого потока смеси за счет максимальной скорости на выходе из отражателя, а также невозможность изменения площади пятна напыляемой газопорошковой смеси в случае изменения геометрии обрабатываемых деталей.The disadvantage of this device is the instability of the vortex flow of the mixture due to the maximum speed at the outlet of the reflector, as well as the inability to change the spot area of the sprayed gas-powder mixture in case of a change in the geometry of the workpiece.

Полезная модель решает задачу стабилизации вихревого потока смеси, а также изменения площади пятна напыляемой газопорошковой смеси в случае изменения геометрии обрабатываемых деталей.The utility model solves the problem of stabilizing the vortex flow of the mixture, as well as changing the spot area of the sprayed gas-powder mixture in the event of a change in the geometry of the workpieces.

Этот технический результат достигается тем, что в распылителе порошкообразных материалов, содержащим корпус, соосный с корпусом отражатель в виде усеченного конуса из диэлектрического стекла, рассекатель и контакт, соединенный с источником высокого напряжения, отверстие для подачи газопорошковой смеси, соосное с отражателем, в котором на внутренней поверхности выполнена спиралевидная канавка, а в корпусе и отражателе по касательной к внутренней поверхности отражателя выполнено отверстие для трибостатической зарядки газопорошковой смеси, отличающийся тем, что отражатель со спиралевидной канавкой внутри сопряжен с дополнительным отражателем из диэлектрического стекла, имеющим внутри форму цилиндра, переходящего в усеченный конус со спиралевидной канавкой с расширяющейся выходной частью, установленным в насадке, которая закреплена на патрубке корпуса распылителя соосно с отражателем.This technical result is achieved by the fact that in a spray of powdered materials containing a housing, a reflector coaxial with the housing in the form of a truncated dielectric glass cone, a divider and a contact connected to a high voltage source, an opening for supplying a gas-powder mixture, coaxial with the reflector, in which a spiral groove is made on the inner surface, and a hole for tribostatic charging of gas powder is made in the housing and the reflector tangentially to the inner surface of the reflector impurity, characterized in that a reflector with a helical groove inside the conjugate with an additional reflector of a dielectric glass having inside a cylinder, rolling in a truncated cone with a spiral groove with an expanding outlet part installed in a nozzle which is fixed on the nozzle of the dispenser coaxially with the reflector.

Дополнительный отражатель за счет цилиндра переходящего в усеченный конус снижает скорость потока на выходе, что совместно со спиралевидной канавкой способствует стабилизации вихревого потока смеси. Кроме того, спиралевидная канавка дополнительного отражателя сохраняет и улучшает вихревое движение газопорошковой смеси по его стенкам, а использование диэлектрического стекла позволяет увеличить эффективность трибостатической зарядки, а за счет изменения угла конуса внутренней поверхности дополнительного отражателя варьировать площадь пятна напыляемой газопорошковой смеси. Для изменения площади пятна необходимо иметь набор дополнительных отражателей с разным углом конуса.An additional reflector due to the cylinder passing into a truncated cone reduces the flow rate at the outlet, which together with the spiral groove helps to stabilize the vortex flow of the mixture. In addition, the spiral groove of the additional reflector maintains and improves the vortex motion of the gas-powder mixture along its walls, and the use of dielectric glass allows increasing the efficiency of tribostatic charging, and by changing the angle of the cone of the inner surface of the additional reflector, vary the spot area of the sprayed gas-powder mixture. To change the area of the spot, you must have a set of additional reflectors with different cone angles.

Полезная модель поясняется чертежом, где показан общий вид распылителя: на фиг.1 представлен вид спереди с частичным разрезом, на фиг.2 показан разрез А-А, на фиг.3 показан разрез Б-Б.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a General view of the sprayer: figure 1 shows a front view with a partial section, figure 2 shows a section aa, figure 3 shows a section bB.

Распылитель порошкообразных материалов со сменной насадкой, содержащий корпус 1, внутри которого установлен отражатель 2 со спиралевидной канавкой. К патрубку корпуса 1 прикреплена насадка 3, внутри которой установлен дополнительный отражатель 4, внутренняя поверхность которого имеет форму цилиндра, переходящего в усеченный конус с углом α, спиралевидную канавку с расширяющейся частью на выходе порошковой смеси. Дополнительный отражатель 4 плотно примыкает 4 к отражателю 2, внутри отражателя 2 установлен рассекатель 5, который затянут, благодаря контакту 6, и зафиксирован с помощью диэлектрической прокладки 7 и диэлектрической шайбы 8. Рассекатель 5 установлен соосно с отражателем 2 с целью зарядки порошка, поступающего через входное отверстие 9, которое также соосно с отражателем 2, коронным зарядом, и уменьшения сечения течения заряженной газопорошковой смеси в распылительной головке для уменьшения давления на стенки дополнительно отражателя 4.A spray of powdered materials with a replaceable nozzle, comprising a housing 1, inside of which a reflector 2 with a spiral groove is installed. A nozzle 3 is attached to the nozzle of the housing 1, inside which an additional reflector 4 is installed, the inner surface of which has the shape of a cylinder turning into a truncated cone with an angle α, a spiral groove with an expanding part at the outlet of the powder mixture. The additional reflector 4 is adjacent 4 closely to the reflector 2, a reflector 5 is installed inside the reflector 2, which is tightened due to pin 6 and fixed by means of a dielectric strip 7 and a dielectric washer 8. The diffuser 5 is mounted coaxially with the reflector 2 in order to charge the powder coming through the inlet 9, which is also coaxial with the reflector 2, the corona charge, and reduce the flow cross section of the charged gas-powder mixture in the spray head to reduce the pressure on the walls of the additional reflector 4.

Внутри отражателя 2 и корпуса 1 выполнено еще одно входное отверстие 10, ось которого перпендикулярна оси отражателя, для подачи газопорошковой смеси на трибостатическую зарядку. Входное отверстие 10 выполнено по касательной к внутренней поверхности отражателя 2 таким образом, чтобы течение газопорошковой смеси по спиралевидной канавке было направлено к выходному отверстию распылительной насадки 3.Inside the reflector 2 and the housing 1, another inlet 10 is made, the axis of which is perpendicular to the axis of the reflector, for supplying the gas-powder mixture to tribostatic charging. The inlet 10 is made tangential to the inner surface of the reflector 2 so that the flow of the gas-powder mixture along the spiral groove is directed to the outlet of the spray nozzle 3.

Входное отверстие 9 выполнено в крышке 11, которая плотно притянута к корпусу 1 винтами 12. Уплотнительное кольцо 13, установленное между крышкой 11 и отражателем 2, необходимо для сохранения герметичности внутри распылителя, и выполняет роль регулирующего элемента при сборке распылителя в целом.The inlet 9 is made in the cover 11, which is tightly tightened to the housing 1 by screws 12. An o-ring 13, installed between the cover 11 and the reflector 2, is necessary to maintain tightness inside the sprayer, and acts as a regulating element when assembling the sprayer as a whole.

Между корпусом 1 и отражателем 2 установлен экран 14, выполненный из проводника с целью создания электрического поля для управления зарядкой порошка и зафиксированный нежестко с помощью диэлектрической проставки 15.Between the housing 1 and the reflector 2 there is a screen 14 made of a conductor in order to create an electric field to control the charging of the powder and fixed non-rigidly with a dielectric spacer 15.

Через входные отверстия подается газопорошковая смесь, через соосное с корпусом отверстие смесь для зарядки подается на рассекатель, который подключен через контакт к источнику питания. Через отверстие, ось которого перпендикулярна оси отражателя, газопорошковая смесь для статической зарядки подается на отражатель, выполненный из диэлектрического материала со спиралевидной канавкой внутри. Вихревой поток из отражателя перетекает в дополнительный отражатель, выполненный из диэлектрического стекла со спиралевидной канавкой внутри и расширяющейся частью на выходе газопорошковой смеси. На выходе из дополнительного отражателя, закрепленного в насадке, газопорошковая смесь сохраняет свое вихревое течение и зарядку порошка.The gas-powder mixture is fed through the inlets, and the charging mixture is fed through a hole coaxial with the housing to the divider, which is connected through a contact to the power source. Through the hole, the axis of which is perpendicular to the axis of the reflector, the gas-powder mixture for static charging is supplied to the reflector made of a dielectric material with a spiral groove inside. The vortex flow from the reflector flows into an additional reflector made of dielectric glass with a spiral groove inside and an expanding part at the outlet of the gas-powder mixture. At the exit of the additional reflector fixed in the nozzle, the gas-powder mixture retains its vortex flow and powder charging.

Для изменения площади пятна напыляемой газопорошковой смеси необходимо иметь набор дополнительных отражателей с разным углом конуса.To change the spot area of the sprayed gas-powder mixture, it is necessary to have a set of additional reflectors with different cone angles.

Конечным этапом является осаждение напыляемых частиц равномерным слоем на поверхность детали достаточно сложной конфигурации.The final stage is the deposition of the sprayed particles in a uniform layer on the surface of the part of a rather complex configuration.

Анализ аналогов показывает, что предлагаемые решения соответствуют критерию «новизна», а моделирование в среде Inventor подтверждает его промышленную применимость. The analysis of analogues shows that the proposed solutions meet the criterion of "novelty", and modeling in the Inventor environment confirms its industrial applicability.

Claims

A powder material sprayer comprising a housing coaxial with the housing a reflector in the form of a truncated dielectric glass cone, a divider and a contact connected to a high voltage source, an opening for supplying a gas-powder mixture, coaxial with the reflector, and also an opening located tangentially in the housing and the reflector to the inner surface of the reflector for tribostatic charging of the gas-powder mixture, characterized in that the reflector with a spiral groove inside is paired with an additional reflector dielectric glass having the inside shape of a cylinder turning into a truncated cone with a spiral groove with an expanding output part installed in the nozzle, which is fixed to the nozzle of the atomizer body coaxially with the reflector.