Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических изделий

Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<»>984641

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвпнстнческин

Республик (51)М. Кл. (61) Дополнительное к авт, сеид-ву

{22) 5аявлено 06.05.81 (2l ) 3282453/22-02

В 22 С 23/02

В 05 В 1/26 с присоединением заявки М11ВуАйрстееииый KoNNoT

СССР ав делам изобретений и открытий

{23) Приоритет

Опубликовано 30 ° 12-82-Бюллетень №48

Дата опубликования епмсания 30.12 .82 (53) УД К621 . 744.. 37 (088. 8) О. И. Лев, Ю. Г. Гуляев, В. К. Могилев, . шпа, А, Н. Филипчик, Г. П. Ждакаев, В. В. Ше чен р-и„й.. Именна

f q„;,.

I" . ., :,"

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени ;-, металлургический институт (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КРАСКИ НА ВНУТРЕННЮЮ

ПОВЕРХНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к литейному производству, а более конкретно к устройствам для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрическим изделий, например кокилей для отливки валков. 5

° Известно устройство для получения аэрозолей и увлажнения воздуха, содержащее источник колебаний, смонтированный в корпусе, имеющем верхнюю и нижнюю части и снабженном

30 патрубками для подачи воздуха и жидкости, в котором патрубок для подачи воздуха расположен тангенциально, в внутренняя поверхность выпол15 иена с винтовыми канавками. Данное устройство обеспечивает воэможност ь регулирования дисперсности отводимых капель и полу чает прои э води тел ьност ь устройства t. l ).

Недостатком данного устройства является недостаточная степень усреднения смеси жидкости и воздуха и малая дисперсность смеси.

Известен также распылитель, содержащий корпус с подводящим кана-1. лом и установленный в нем сердечник с отражателем на конце, образующий с выходным участком корпуса распыливающий канал, в котором выходящий участок корпуса выполнен коническим, а отражатель, закрепленный на сердечнике с возможностью осевого перемещения, - в виде полусферы, имеющей по периметру основания коническое углубление ° Данный распылитель позволяет повысить эффективность распыления j 2 ).

Недостатком данного распылителя является недостаточная турбулентность распыливаемого вещества, вследствие чего распыливание смеси веществ оказывается неэффективным, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для нанесения краски на внутреннюю.поверхность цилиндрических иэ84641 4 данным, полученным в результате лабораторного эксперимента.

Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндриS ческих изделий, например кокилей для отливки валков, состоит из цилиндрической камеры 1 с верхней крышкой 2, с центральным отверстием,по касательной к внутренней поверхности которой с двух противоположных сторон встроены патрубки 3 и 4 для подвода краски и воздуха, перегородки 5, жестко прикрепленной к внутренней поверхности камеры параллельно ее оси, и стержня 6 с распылителем 7 и контрни- гайкой 8, расположенных соосно с камерой 1 и соединяющихся между собой резьбовыми соединениями, причем распылитель 7 образует с верхней крышкой 2 кольцевую щель 9. Перегородка поверхность которой описана кривой второго порядка, выполнена шириной

0,3 диаметра камеры и прикреплена жестка к стенке цилиндрической камеры таким образом, что угол Ы между и- плоскостью, проходящей через ось камеры и линию соединения перегородки со.стенкой камеры, и плоскостью, проходящей через ось камеры и точ30 ку пересечения оси краскоподводящего патрубка с внутренней поверхностью камеры, составляет 1150, а угол f3 между плоскостью, проходящей через концы перегородки, и плоскостью, проходящей через ось камеры и линию соединения перегородки со стенкой камеры, составляет +12, считая отрицательным угол наклона в сто рону краскоподводящего патрубка. Краска из бачка 1О подается по шлангу 11, 40 а по шлангу 12 подается воздух из цеховой магистрали.

Устройство работает ояедующим образом.

Краска и воздух подаются под дав45 лением соответственно по патрубкам

3 и 4 в полость цилиндрической камеры 1. Часть краски, дополнительно ускоренная потоком воздуха, дойдя до перегородки 5, разбивается о ее поверхность, образуя мелкодисперсную взвесь. Оставшаяся часть условно выделенного объема краски, пройдя по поверхности перегородки 5, выполненной в форме поверхности второго порядка, получает направление, противоположное направлению движения основного потока краски. Столкновение

Перегородка выполнена шириной

0,2-0,4 диаметра цилиндрической камеры, а угол между плоскостью, проходящей через ось цилиндрической камеры и линию соединения перегородки со стенкой цилиндрической камеры, и плоскостью, проходящей через ось цилиндрической камеры, и точку пересечения от краскоподводящего патрубка с внутренней поверхностью цил линдрической камеры, составляет 75150в . . На фиг. 1 дано устройство, общий вид; в разрезе; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема лабораторной установки для апробации предлагаемого устройства; на фиг. 4 и 5 » »графики, построенные по

3 9 делий, содержащее. цилиндрическую ка меру,, по касательной к внутренней поверхности которой с двух противоположных сторон установлены патрубки для подвода краски и воздуха, и соосно расположенный с камерой рас пылитель с кольцевой щелью (3 1.

Недостатком данного устройства является низкая турбулентность движения смеси в цилиндрической камере и, как следствие .этого, недостаточная перемешиваемость смеси и усредненность ее состава. Нанесение такой смеси на окрашиваемую поверхность не позволяет получить достаточно равномерный слой, из-за чего с жается количество литых изделий.

Цель изобретения - улучшение нанесения краски на окрашиваемую поверхность путем увеличения степени дисперсности наносимой краски и усреднения состава смеси краски и воздуха.

Поставленная цель достигается тем что устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндр ческих изделий, содержащее цилиндрическую камеру, по касательной к внутренней поверхности которой с,, двух противоположных сторон установлены патрубки для подвода краски и воздуха, и соосно расположенный с камерой распылитель с кольцевой щелью, снабжено перегородкой, жестко прикрепленной к внутренней поверхности цилиндрической камеры, причем поверхность перегородки выполнена по кривой второго порядка, обращенной вогнутой стороной к отверстию краскоподводящего патрубка. двух потоков краски, один из которых

5,98464 получает вращвтельный момент, пройдя . по стенке камеры 1, а другой - по перегородке, создает благоприятные условия для дополнительного перемешивания смеси и повышения степенидисперсности.

После создания в камере 1 достаточного давления начинается процесс распыления смеси краски с воздухам через кольцевую щель 9. В зависимости 1р от требуемого расхода смеси увеличивается либо уменьшается кольцевая .щель 9, что достигается перемещением стержня 6 с распылителем 7, которые фиксируются контргайкой 8. Смесь краски с воздухом, пройдя через коль"., цевую щель 9, обтекает распылитель 7 и кольцевой струей попадает на объект покраски.

Предлагаемое устройствобыло опробовано на полупромышленной установке..

В идентичных .условиях были испыта-., ны устройства трех типов: полая1. цилиндрическая камера без перегородки, камера с плоской перегородкой и камера с перегородкой, камера с. перегородкой, выполненной йо кривой второго порядка. В последних двух случаях испытывались устройства пяти типов: с перегородками, устанавливающимися так, что углы между плоскостью, проходящей через ось камеры и линию соединения перегородки со стенкой камеры, и плоскостью, проходящей через ось камеры и точку пресечения оси краскоподводящего патрубка с внутренней поверхностью камеры, составляли в различных опытах 50, 75, 115, 150 и 190О. Кроме того, испытывались. устройства с перегородками, в которых перегородки устанавливались таким образом, что угол между плоскостью, проходящей через концы перего родки, и плоскостью, проходящей через ось камеры и линию соединения перегородки со стенкой камеры, составлял -20, -5, +12, +30,,и +4!Р считая отрицательным угол наклона в сторону краскоподводящего патруб50 ка. Иэ бачка 10 краска по шлангу 11 подавалась к испытываемому устройству с цилиндрической камерой 1 диаметром 100 мм. По шлангу 12 подавался поток воздуха из цеховой

S5 магистрали под давлением 4- ати.

Распыляемый предлагаемым устройством поток краски наносился на внутреннюю поверхность цилиндра

1 6 (металлического кокиля) диаметром

350 мм. Равномерность нанесенного слоя краски предлагаемым устройно-оптическим методом на микроскопе, имеющем точность измерения 1 мк.

По результатам проведенных экспериментов составлены графики (Фиг. 4 и 5),анализ которых показал, что наиболее оптимальным является устройство с перегородкой, описанной кривой второго порядка, :шириной

0,2-0,4 диаметра камеры, расположенной таким образом, что угол между плоскостью, проходящей через ось камеры и линию соединения перегородки со стенкой камеры, и плоскостью, проходящей через ось камеры и точку пересечения оси краскоподво-. пящего патрубка с внутренней поверхностью камеры, равен 75-150, а плоскость, проходящая через концы перегородки, и плоскость, проходящая через ось камеры и линию соединения перегородки с внутренней поверхностью камеры, составляет (-5) - (+30) (угол р). Пои испытании устройства без перего родки (прототип), т.е. в случае, когда В/0=0, показатель равномерности нанесения покрытия, определяемый раэностнооптическим методом и вычисляемый по формуле ст, 5 яи КЮ%, пах где S „и Sùl - соответственно максимальная и минимальная толщина нанесенного слоя, составил в среднем 80ь

При испытаниях устройства с камерами, ширина перегородок в которых составляла 0,1, 0,2.0,3,04,05 и 0,6 диаметра камеры, наилучшие результаты были получены при размерах перегородки от

0,2 до 0,4 диаметра камеры, выпсуненной по кривой второго порядка, причем, угол о(, при этом составлял ,75-150О, а угол p -(-5)-(+30), что видно из графика на Фиг. 4 и 5.

Положительная эффективность выполнения внутри цилиндрической камеры параллельно ее оси и соединенной с корпусом камеры перегородки шириной 0,2-0,4 диаметра камеры обуславливается созданием дополнительных возмущений в движении смеси краски и воздуха, повышением турбулентности движения смеси и, как следствие этого, повышением усредненности ее сос . тава. Выполнение перегородки шириной менее 0,2 диаметра камеры недостаточно для значительного повышения турбуприобретению струей воздуха скорости, достаточной для эффективного перемешивания ею краски.

Вследствие этого величина угла: выбрана в пределах 75-150 .Положительная эффективность выполнения перегородки в форме поверхности в- орого порядка, обращенной вогнутой частью к отверстию краскоподводяшего патрубка, обуславливается тем, что поток краски, пройдя по перегородке, получает противоположное по отношению к основному потоку краски направление, благодаря чему повышается степень перемешивания и усреднения смеси.

Величина угла . p между плоскостью, проходящей через концы перегородки, и плоскостью, проходящей через ось камеры и линию соединения перегородки с внутренней поверхностью

° камеры, установлена в пределах (-5)(+30)в, считая отрицательным угол наклона в сторону краскоподводящего патрубка, исходя иэ обнарУженной авторами зависимости степени равномерности слоя нанесенной краски от величины указанного угла.

Предлагаемое, устройство позволяет улучшить качество поверхности литых изделий за счет повышения степени дисперсности смеси краски с воздухом и усреднения состава смеси.

Ожидаемая годовая экономическая эффективност.ь от внедрения предлагаемо.го изобретения составит 100 тыс.руб.

7 9846 лентности движения смеси краски с воздухом. - В этом случае струя краски успевает "раскрыться", вследствие чего лишь незначительная ее часть попадает на перегородку и эффект возмущения 5 потока смеси краски с воздухом пропадает, Выполнение перегородки шириной более .0,4 диаметра камеры повышает возможность налипания краски на поверхность перегородки, накопления ее 1о в поднутрении, образованном перегородкой и последующем отрыве (после накопления достаточного,"критического" количества) частиц краски под действием струи воздуха, что приведет к 15 снижению усредненности состава сме— си и, кроме того, нецелесообразно с конструктивной точки зрения, Поэтому наиболее оптимальной является ширина перегородки, равная 0,2-0,4 диаметра. о

Положительная эффективность выполнения перегородки таким образом, что угол о между плоскостью, проходящей через ось камеры и линию соединения перегородки со стенкой камеры, и пло- g5 скостью, проходящей через ось камеры и точку пересечения оси краскоподво-, дящего патрубка с внутренней поверхностью камеры, равен 75-150О обуславливается тем, что в случае выполнения этого угла менее 75, расстояния между перегородкрй и местом

1подвода краски будет недостаточно для распространения струи краски по объему камеры. Полость между

35 перегородкой и входом в камеру краскоподводящего патрубка быстро заполняется краской, поэтому в течение этого периода времени устройство не производит распыления краски.

В данном случае энергии струи воздуха становится недостаточно для выведения краски иэ "кармана", образованного перегородкой,со стенкой камеры. По достижении в;указанной по

45 лости критического количества краски периодически происходит срыв больших количеств апрессовавшейся краски, что также приводит к кратковременному резкому изменению кон5О центрации краски,в смеси.

Угол о в 150 соответствует установке перегородки перед входом воздухоподводящего патрубка по ходу от краскоподводящего патрубка.

Выполнение перегородки эа входом

55 190 ) воздухоподводяще го патрубка не дает положительного эффекта, так как она будет препятствовать

41 8

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических иэделий, преимущественно кокилей для отливки валков, содержащее цилиндрическую камеру, по касательной к внутренней поверхности которой с двух противоположных сторон установлены патрубки для подвода краски и воздуха, и соосно расположенный с камерой распылитель с кольцевой щелью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения нанесения краски на окрашиваемую поверхность путем увеличения степени дисперсности наносимой краски и усреднения состава смеси краски и воздуха, оно снабжено перегородкой, жестко прикрепленной к внутренней поверхности цилиндрической камеры, причем лс:evpхi«icть

9 984641 .10 перегородки выполнена по кривой вто меры и точку пересечения оси краскорого порядка, обращенной вогнутой подводящего патрубка в внутренней постороной к отверстию краскоподводя- верхностью цилиндрической камеры, сосщего патрубка. тавляет 75-1504.

2. Устройство по и. 1, о т л и - s ч а ю щ е е с я тем,. что перегород- Источнкки информации, ка выполнена шириной 0,2-(,4 диамет- принятые во..внимание при экспертизе ра цилиндрической камеры, а угол меж- 1. Авторское свидетельство СССР ду плоскостью, проходящей через ось N 713596, кл ° В 05 B 17/06 1977 ° цилиндрической. камеры и линию соеди- >0 2. Авторское свидетельство СССР нения перегородки со стенкой цилинд- 11 .725712, кл. В 05 В 1/26, 1978. рической камеры, и плоскостью, про- Я, Авторское свидетельство СССР ходящей через ось цилиндрической ка- М 263820, кл. В 22 С 23/02, 1967.

ВНИИПИ Заказ 10027/12 Тираж 852 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

984641 2 Я фиг. Ф

ОУ1, DZ 013 uf

us ах гФ