SE436704B - Munstycksanordning - Google Patents

Description

1910046-7 slutande är avsedd för användning i en sprutbox i ovan antydd typ och som eliminerar de ovan nämnda problemen.

Enligt uppfinningen uppnås detta ändamål,om den inledningsvis antydda munstycksanordningen kännetecknas därav, att kanalytorna är anordnade såsom mot ytan vända begränsningsväggar i förstyvningsprofiler längs munstycksanordningens mot ytan vända längdkanter.

För att öka renhållningseffekten hos munstycksanordningen och för att hindra att i munstycksanordningen insuget färgmaterial åter avsättes på sprutboxens invändiga ytor, kännetecknas munstycksanordningen lämpligen även därav att kanalytorna bildar spetsig vinkel med ytan på sådant sätt att de slitsformade kanalerna har ökat strömningstvärsnitt i riktning inåt mot munstyckskroppens inre.

För att eliminera en det avsedda strömningsmönstret störande turbulens i _ strömningsmönstrets höghastighetsområde gäller lämpligen att förstyvnings- profilerna i sina längsgående mot ytan vända kanter har i förhållande till avståndet till ytan mjukt välvda övergångar dels med munstyckskroppens sidor och dels med en invändigt i munstycksanordníngen anordnad och sig K bort från ytan sträckande och till sidoväggen ansluten vägg i Förstyv- níngsprofilen.

För att säkerställa att de slitsformiga kanalerna alltid har korrekt höjd och dessutom att munstycksanordningen icke utsätts för några deformationer gäller enligt uppfinningen lämpligen att distansorganen har formen av på sprutboxens invändiga ytor fästa glidlister, vilka är riktade väsentligen tvärs munstyckskroppens längdriktning och mot vilka munstyckskroppen an- ligger.

I ett alternativt utförande kan enligt uppfinningen gälla att distansorga- nen är anordnade på munstyckskroppens förstyvningsprofiler och har formen av roterbara rullkroppar eller glidblock i anliggning mot ytan.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade - ritningar. På dessa visar fig 1 från sidan munstycksanordníngen i anlígg- 7910M64 ning mot en yta i en sprutbox. Fig 2 visar ett tvärsnitt genom mun- stycksanordningen väsentligen enligt pilarna A - A i fig 1 och fig 3 ett alternativt utförande.

Med 1 betecknas på ritningarna den yta, företrädesvis en invändig yta i en s k sprutbox, som munstycket är avsett för renhållning av. Denna yta kan vara plan eller svagt enkelkrökt välvd och har företrädesvis en slät ytstruktur. Vidare framgår av ritningarna att munstycksanordningen omfattar en munstyckskropp 2, vilken i sin ena ände är försedd med ett utlopp 3 för anslutning via exempelvis en böjlig slang till en sugfläkt, vilken icke visas på ritningarna. Munstyckskroppen 2 har långsträckt ut- formning och är företrädesvis avsmalnande i riktning bort från utloppet 3. Vidare är munstyckskroppen 2 via lämpliga drivorgan anordnad rörlig i dubbelpilens B riktning på ett sådant sätt att den under dessa rörel- ser följer ytan 1 på väsentligen konstant avstånd. Drivanordningen eller dess förbindelse med munstyckskroppen visas icke på ritningarna och ut- gör icke heller någon del av denna uppfinning.

Munstyckskroppen 2 kan lämpligen vara tillverkad av plåtmaterial och har två övre, med varandra vinkel bildande ovanytor A, vilka nedtill övergår i munstyokskroppens båda sidoytor 5, vilka exempelvis kan bilda rät vin- kel med ytan 1. Åtminstone av det skälet att på ovanytorna 4 nedfallande färgmaterial skall ha en möjlighet att glida längs ovanytorna bör dessa bilda en förhållandevis spetsig vinkel med varandra, vilken i en praktisk utföringsform ungefär kan ha ien i fig 2 visade storleken.

Av fig 1 Framgår att munstyckskroppen 2 är anordnad på något avstånd över ytan 1. Härigenom kommer det mellan munstyckskroppens 2 underkanter och ytan 1 att bildas långsträckta, slitsformade öppningar, genom vilka in- strömning av luft sker väsentligen parallellt med utsträckningen av ytan 1. Höjden på dessa slitsformade öppningar definieras av de distansorgan 7, som tydligt framgår av fig 1 och som kan ge den slitsformade öppningen en höjd på ca 2 mm. För att säkerställa en väsentligen konstant strömnings- hastighet utefter längden av de slitsformade öppningarna 6 är munstycks- kroppens 2 inxändiga strömningstvärsnitt avsmalnande i riktning bort från utloppet 3. I en praktisk utföringsform används en sugfläkt av högtrycks- 7910046-7 typ driven av en motor på ca 15 kw, vilket resulterar i en väsentligen konstant strömningshastíghet på ca 80 m/sek»genom de slitsformade öpp- lningarna utefter hela munstyckskroppens längd, vilken i detta exempel uppgår till ca 6 m.

Eftersom munstyckskroppen 2 till största delen är öppen i riktning mot ytan 1 och det i munstyckskroppens inre råder ett av sugfläkten åstad- kommet undertryck, vilket kan ge upphov till en kraft riktad mot ytan 1 i storleksordningen 2 ÜÜÜ - 6 D00 kp måste munstycksanordningen vara ut- formad på ett sådant sätt att den icke deformeras under denna stora kraft och dessutom så att bredden på de slitsformiga öppningarna 6 icke påver- kas av denna kraft. Dessutom måste kraften avlastas på ett sådant sätt att drivanordningen som för munstyckskroppen 2 utefter ytan 1 icke över- ' belastas. Enligt uppfinningen åstadkommas detta genom att det på' ytan 1 är anordnat glidlister, vilka är tillverkade av ett plastmaterial med låg friktionskoefficient och mot vilkas ovansida munstyckskroppen 2 glider under sina rörelser utefter ytan 1. Lämpligen kan' dessa glidlister 7 vara anordnade vinkelrätt mot munstyckskroppens 2 längdriktning och därigenom parallellt med dess rörelseriktning. Naturligtvis går det också att anordna glidlisterna 7 med en annorlunda inriktning, varvid de exempelvis kan bilda en viss vinkel (företrädesvis spetsig) med rörel- seriktningen för munstyckskroppen 2. Genom ett sådant arrangemang vinnes den fördelen att glidlisterna icke sliter samma parti av munstyckskroppen när denna rör sig utan slitaget kommer att bli jämt fördelat över mun- styckskroppens hela mot ytan 1 vända sida. Dessutom uppnås genom ett sådant arrangemang en viss renskrapningseffekt på de mot ytan 1 vända partierna av munstyckskroppen.

I ett alternativ till de ovan nämnda glidlisterna 7 kan det i munstycks- kroppen 2 vara anordnat ett antal distansorgan, vilka har samma funktion som glidlisterna men vilka är utformade exempelvis som rullkroppar eller glidblock. I alternativet med roterbart i munstyckskroppen 2 fästa rull- kroppar vinnes i förhållande till den ovan beskrivna utföringsformen en betydligt lägre friktion vid förflyttningen av munstyckskroppen 2, vil- ket innebär lägre slitage på den munstyckskroppen 2 drivande drivanord- ningen. 7910046-7 Såsom nämnts ovan åstadkommes genom sugfläkten en stor strömnings- hastighet på ca 80 m/sek i de slitsformade öppningarna 6 längs mun- styckskroppens 2 kanter. Denna stora strömningshastíghet är emeller- tid i sig ingen tillräcklig garanti för att ytan 1 effektivt skall hållas ren, eftersom färgmaterialet på denna dels kan vara ganska tungt, dels bestå av mycket små partiklar och dels ha hög vidhäft- ning ofta orsakad av elektrostatiska krafter. Praktiska försök har visat att sådana munstyckstyper där strömningsbilden har ett sådant utseende att färgmaterialet mer eller mindre lyftes vinkelrätt från ytan 1 icke fungerar särskilt väl. Däremot har det visat sig att ett munstycke utformat på ett sådant sätt att det skapas ett strömnings- område med mycket hög strömningshastighet riktad väsentligen utefter ytan 1 i praktiken ger ett mycket gott resultat. Möjligen torde detta faktum kunna förklaras därav, att den av strömningen skapade kraftver- kan på de enskilda färgmaterialpartiklarna är riktad väsentligen vin- kelrätt mot de elektrostatiska krafterna, varigenom färgpartiklarna lätt försättes i rörelse i denna riktning och på grund av strömnings- bandets bredd snabbt accelereras till så stora hastigheter att de för- mår frigöra sig från ytan 1. Härvid kommer partiklarna effektivt att bli luftburna och därigenom att transporteras med den avgående luftströmmen även om strömningshastigheten senare skulle minska ganska kraftigt. För att ytterligare förbättra strömningens möjlighet att bära med sig färg- materialet är det lämpligt att utforma strömningsbilden på ett sådant sätt att bandet med hög strömningshastíghet följes av ett område med en viss turbulens, varigenom turbulensen underlättar uppbrytningen och fin- fördelningen av sådana aggregat av flera sammanhängande färgmaterialpar- tíklar som ev kan ha brutits loss från ytan 1.

Konstruktivt realiseras den ovan beskrivna strömningsbilden genom att mun- styokskroppen 2 på sin undersida och i anslutning till sina sidoytor 5 har kanalytor 8, vilka är vända mot ytan 1. Kanalytorna 8 har i sina mot munstyckskroppens sidoytor 5 vända partier en mjukt välvd övergång 9 till dessa, (här skall begreppet mjukt välvd ställas i relation till höjden på de slitsformade öppningarna 6). De inre kanterna av kanalytorna 8, d v s de nerströms belägna kanterna av dessa har också mjukt välvda övergångar 10 till vertikala eller snett uppåt och utåt riktade ytor 11, vilka såsom 191004647 framgår av fig 2 i den_visade utföringsformen är förenade med mittpar- tierna av sidoytorna 5. Praktiskt kan sidoytorna 5, kanalytorna 8 och de uppåtriktade ytorna 11 vara tillverkade i ett stycke av plåtmaterial, varvid bockningarna vid de välvda övergångspartierna 9 och 10 ges en lämp- lig krökningsradie och det övre kantpartiet av de uppåtríktade ytorna 11 ev fästes vid sidoytorna 5, t ex genom punktsvetsning. Såsom framgår av fig 2 är kanalytorna 8 icke parallella med sprutboxens invändiga yta 1 utan bildar spetsig vinkel med denna på ett sådant sätt att strömnings- tvärsnittet genom de slitsformade öppningarna 6 ökar i strömningsrikt- ningen. Genom denna utformning åstadkommas en strömningsbild, vilken in- nefattar strömningskomponenter med mycket stor hastighet och väsentligen parallella med ytan 1 i ett bandformat område som börjar en sträcka utan- för det välvda övergångspartiet 9 och som sträcker sig en-viss sträcka in under kanalytorna 8. På grund av snedriktningen av kanalytorna 8 uppstår i området mellan dessa och ytan 1 ett turbulent område, där aggregat av färgmaterialpartiklar lätt sönderbrytes, så att de enskilda partiklarna blir fria. För turbulensen i detta område betyder också krökningsradien vid det välvda fivergångsområdet 9 mycket på så sätt att en mindre krök- ningsradie innebär en kraftigare turbulens, medan en större krökningsradie kan minska turbulensen. Vinkeln mellan kanalytan B och den invändiga ytan 1 i sprutboxen kan ha ungefär den storlek som framgår av fig 2 men måste praktiskt utprovas under hänsynstagande till tillgänglig fläkteffekt, krökningsradie vid det välvda övergångspartiet 9 och bredden på kanalytan 8. Vinklar som ger en i praktiken tillfredsställande funktion torde stå att finna i området 5 - 250. Vidare har det i praktiken visat sig lämpligt att ge kanalytorna B en bredd på ca 35 mm, medan höjden på de slitsformade öppningarna 6, d v s tjockleken på glidlisterna 7, lämpligen kan uppgå till ca 2 mm.

Under vissa driftsbetingelser kan det_ovan beskrivna munstycket visa sig otillräckligt. Detta gäller speciellt om det använda färgmaterialet har tendenser till hygroskopiska egenskaper och luftfuktigheten är hög. Härvid kan speciellt efter driftsuppehåll utan fullständig rengöring av sprutboxen fastna vissa rester av färgmaterialet åtminstone i de områden av sprutboxens invändiga ytor som befinner sig i närheten av sprutpistolerna och där följ- aktligen det elektrostatiska fältet är extra kraftigt. Denna extremt kraf- 79100lr6-7 tiga vidhäftning av färgmaterialrester behöver alltså endast befaras på vissa partier av sprutboxens invändiga yta, vid vissa väderlekstyper och vid vissa typer av färgmaterial och styrkor på det använda elektro- statiska Fältet. Icke desto mindre måste kravet ställas att sprutboxens invändiga yta måste kunna rensugas fullständigt.

I fig 3 visas ett alternativt eller kompletterat utförande av munstycks- anordningen, varvid denna utföringsform är speciellt lämpad för sådana svåra förhållanden. Såsom nämndes ovan är det av största vikt att det i ett bandformat område utanför och under kanalytorna 8 åstadkommes en åströmningsbild med strömningskomponenter med mycket stor hastighet pa- rallellt med sprutboxens invändíga yta. Emellertid måste i ett verkligt fall hänsyn till luftens viskösa egenskaper tas, vilket innebär att ström- ningen måste betraktas som laminär åtminstone på visst avstånd utanför inloppsöppningen. I detta laminära område gäller en ungefärligen parabel- formad hastighetsprofil, vilket innebär att hastigheten parallellt med ytan 1 i princip är noll helt invid ytan (där de vidhäftande färgresterna sitter) för att sedan approximativt växa linjärt (i gränsskiktet) med av- ståndet till ytan 1. Däremot uppnås i ett turbulent strömningsmönster en mycket brantare hastighetsprofil, vilket innebär att gränsskiktet blir tunt och att hastigheten approximativt kan anses växa stegartat till fullt värde omedelbart invid ytan. Det gäller alltså att åtminstone åstad- komma ett turbulent gränsskikt vid ytan 1 som kan fungera som “smörjmedel" så att luften inte på grund av sin viskositet smetar vid ytan med den åt- följande flacka hastighetsprofilen som följd. I utföringsformen enligt fig 3 åstadkommas ett sådant turbulent gränsskikt genom att det utanför inloppsöppningen 6 och parallellt med denna är anordnat ett turbulensbil- dande organ, t ex en tråd som sträcker sig i öppningens längdriktning pa- rallellt med ytan 1 och på något avstånd från denna. Den exakta placeringen av denna turbulenstråd torde knappast gå att beräkna teoretiskt men i praktiken torde ett optimalt läge finnas i området 1 - S mm från ytan 1 och 5 - 25 mm utanför inloppsöppningen 6. En lämplig diameter kan vara 1 - 2,5 mm. i Eftersom strömningshastigheten i det sektorformiga område som begränsas av munstyckssidan och ytan 1 ökar in mot inloppsöppningen kommer strömníngen, '79100ß6-? om tillräcklig fläkteffekt finns tillgänglig, att slå om till turbulent mönster när det kritiska Reynoldtalet passeras. Som ledning för var den optimala placeringen av turbulenstråden finns kan sägas att det knappast kan vara meningsfullt att söka denna i det område som redan är turbulent.

Om strömningshastigheten i det sektorformiga området är så låg (liten fläkteffekt) att det kritiska Reynoldtalet ej passeras i detta område, kommer kanten 9 vid tillräckligt liten krökningsradie att ge upphov till den eftersträvade turbulensen åtminstone i området under kanalytorna 8.

I den i fig 3 visade utföringsformen är det vidare anordnat en utström- níngsanordning 13, vilken är placerad invändigt i munstycksanordningen, väsentligen i anliggning mot glidlisterna 7 och längs munstycksanordningens mittlinje. Såsom framgår av figuren har denna utströmningsanordning 13 ett triangulärt tvärsnitt med tvärsnittets bas utmed ytan 1. Denna tvärsnitts- form har till ändamål att uppåt avlänka de strömmar som kommer in från ka- nalerna 6 och att därigenom minska det för strömningen till buds stående utrymmet, så att strömningshastigheten ej minskar alltför mycket.

Längs de undre kanterna av utströmningsanordningen är det anordnat ett an- tal utlopp 14 för tryckluft, varvid utströmningsriktningen från dessa lämp- ligen kan följa en ungefärlig bisektris till tvärsnittets undre hörnvinklar och tvärsnittet kan vara ungefärlígen liksidigt med ca 30 mm sida. Alterna- tivt kan utloppen vara slitsformade.

Den från utloppen 14 utgående luften har mycket hög hastighet och kommer dels att underlätta avböjningen uppåt av de inkommande luftströmmarna och dels att träffa direkt mot och anstryka med tig hastighet utefter ytan 1, så att det därifrån avlägsnas alla sådana färgrester som ev inte tidigare bortförts av luften.

För att munstycksanordningen även skall kunna användas på välvda ytor utan att utströmningsanordningens 13 eller turbulenstrådarnas 12 lägen blir fel- aktiga, bör dessa lämpligen vara anordnade rörliga mot och från ytan 1 samt fjäderbelastade i riktning mot denna. Exempelvis kan glidlisterna 7 fungera som stopp för noggrann lägesbestämning av dessa detaljer.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (5)

7910046- 7 a P A T E N T K R A V

1. Munstycksanordning För rensning av en invändig begränsningsyta (1) i en så kallad sprutbox, omfattande en i förbindelse med en sugfläkt stående, ihålig munstyckskropp (2), som har mot ytan (1) angränsade kanalytor (8), vilka genom samverkan med distansorgan (7) är anordnade att tillsammans med ytan begränsa i förbindelse med munstyckskroppens inre stående, slitsformade kanaler (6) anordnade att rikta en av sug- Fläkten framdriven strömning väsentligen utefter ytan, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kanalytorna (8) är anordnade såsom mot ytan (1) vända begränsningsväggar i förstyvningsprofiler längs munstyeks- anordningens (Z) mot ytan (1) vända längdkanter.

2. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att kanalytorna (8) bildar spetsig vinkel med ytan (1) på sådant sätt att de slitsformade kanalerna (6) har ökat strömningstvärsnitt i rikt- ning inåt mot munstyc skroppens (2) inre.

3. Munstycksanordning enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att förstyvningsprofilerna i sina längsgående, mot ytan (1) vända kanter har i Förhållande till avståndet till ytan (1) mjukt välvda över- gångar dels med munstyckskroppens sidor (5) och dels med en invändigt i munstycksanordningen anordnad och sig bort från ytan (1) sträckande och till sidoväggen ansluten vägg (11) i Förstyvningsprofilen.

4. Munstycksanordning enligt något av kraven 1 till 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att distansorganen (7) har formen av på ytan (1) fästa glidlister, vilka är riktade väsentligen tvärs munstyckskroppens (2) längdriktning och mot vilka munstyckskroppen anligger.

5. Munstycksanordning enligt något av kraven 1 till 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att distansorganen (7) är anordnade på munstycks- kroppens (2) Förstyvningsprofiler och har formen av roterbara rull- kroppar eller glidblock i anliggning mot ytan (1).