Распылительная головка - RU2233203C2
Код документа: RU2233203C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к распылительным головкам, в частности для пистолетов-распылителей высокого давления, содержащим вращающийся элемент, установленный внутри центрального корпуса и через который проходит канал, имеющий выпускное распылительное отверстие, а также стыковочный элемент уплотнения между вращающимся элементом и пистолетом.
Уровень техники
В заявке на изобретение РСТ/СН97/00316 представлена распылительная головка для пистолета-распылителя высокого давления, содержащая элемент цилиндрической формы, помещенный с возможностью вращения в его центральную часть, пересеченный главным каналом с распылительной насадкой (форсункой) с одной его стороны, через которую под высоким давлением подается сужающийся поток жидкости, два воздуховода низкого давления, идущих от его центральной части в элемент цилиндрической формы по обеим сторонам от главного канала форсунки, выходные отверстия для воздушных струй, выполненные в элементе цилиндрической формы, смещенные по отношению к входным отверстиям каналов центральной части.
Заявка на изобретение РСТ/СН98/00104 представляет распылительную головку для пистолета-распылителя высокого давления, содержащую вращающийся элемент, размещенный в его центральной части, через который проходит канал с форсункой, и стыковочный элемент, обеспечивающий герметизированное соединение между вращающимся элементом и пистолетом, причем вращающийся элемент в своей центральной части имеет сферическую форму, которой контактирует со стыковочным элементом внутри центрального корпуса, а также два круговых посадочных места по обеим сторонам сферической части, опирающихся на посадочные места по обеим сторонам центрального корпуса.
Недостатками известных распылительных головок является то, что распылительная щель форсунки находится на уровне, в основном равным уровню верхней части самой распылительной головки, или расположенном ниже его, что всегда влияет на выходящий поток жидкости. Кроме того, в момент прекращения работы пистолета жидкость, которая не смогла вылететь из него, остается на пистолете вокруг распылительной щели, вынуждая пользователя пистолетом регулярно очищать его, чтобы предотвратить накапливание сухой краски вокруг распылительной щели и на всей распылительной головке.
Проблема становится еще более острой в пистолетах, имеющих распылительные головки с дополнительными отверстиями для выпуска воздуха, поскольку исходящие из них воздушные потоки создают турбулентность, являющуюся дополнительной причиной осаждения жидкости на верхнюю часть головки.
Сущность изобретения
Задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, а также создание распылительной головки, в частности специально предназначенной для пистолета-распылителя (пульверизатора) высокого давления, содержащей вращающийся элемент, имеющий проходящую через него форсунку и установленный в центральном корпусе, и стыковочный элемент уплотнения между вращающимся элементом и пистолетом, отличающаяся тем, что вращающийся элемент имеет центральную округлую часть, содержащую форсунку, и установлен в центральный корпус через его боковое отверстие, причем в рабочем положении центральная округлая часть расположена поджатой посредством вертикального поступательного перемещения центрального корпуса к по крайней мере одному внутреннему упору, расположенному в верхней части центрального корпуса, при этом форсунка в рабочем положении расположена возвышающейся над верхней основной частью центрального корпуса.
По причине возможности поджатия центральной округлой части поступательным перемещением в верхнюю часть головки форсунка может быть приподнята и при этом распылительная щель форсунки может выступать из верхней части головки. Это ограничит как накапливание краски на распылительной головке во время использования пистолета-распылителя, так и жидкости, в которой растворяются вещества, предназначенные для распыления или нанесения на что-либо.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения форсунка может быть приподнята в положение, при котором распылительная щель в верхней части форсунки превышает высоту верхней части распылительной головки на 1-5 мм.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения центральная округлая часть вращающегося элемента имеет по крайней мере один выступающий боковой элемент, имеющий форму вала, заходящей в вырез в боковом отверстии центрального корпуса, выполненный в форме паза, причем этот вырез позволяет после установки вращающегося элемента в центральный корпус смещать вращающийся элемент в верхнюю часть центрального корпуса до того момента, пока этот боковой элемент не упрется во внутренний упор в верхней части центрального корпуса.
В соответствии с тем же вариантом выполнения настоящего изобретения центральная часть вращающегося элемента имеет второй выступающий боковой элемент центральной части, расположенный против первого, и подобно ему имеющий форму вала, причем второй выступающий боковой элемент заходит в вырез, выполненный с другой стороны центрального корпуса. При этом стыковочный элемент уплотнения между центральным корпусом и пистолетом перемещается скольжением внутри в основном цилиндрического отверстия, выполненного как в осевой части, так и в основании центрального корпуса, и упирается в центральную округлую часть вращающегося элемента.
И в соответствии с этим же вариантом выполнения настоящего изобретения центральная округлая часть вращающегося элемента имеет форму шара, который непосредственно контактирует со стыковочным элементом уплотнения внутри центрального корпуса.
В этом случае стыковочный элемент уплотнения может преимущественно иметь паз, на оба края которого может опираться шарообразная часть вращающегося элемента.
При другом варианте выполнения настоящего изобретения центральная округлая часть вращающегося элемента имеет форму цилиндра, который непосредственно связан с стыковочным элементом внутри центрального корпуса.
Предпочтительно, чтобы центральный корпус имел проходящие через него каналы регулирования посредством потока воздуха низкого давления, угла раскрытия конуса исходящего из форсунки потока жидкости, через которые может пропускаться поток воздуха низкого давления, устанавливающий угол раствора конического потока жидкости, исходящей из форсунки; эти каналы расположены и с одной и с другой стороны форсунки и на выходе образуют острый угол с главным каналом форсунки.
В верхней части центрального корпуса имеются два диаметрально расположенных выступа, кроме того, в центральном корпусе выполнены еще два канала, которые проходят внутри этих выступов и имеют выходные отверстия направления потока воздуха низкого давления в основном перпендикулярно щели форсунки и против исходящего под давлением из форсунки потока жидкости в форме конуса с распылением этой жидкости.
Вращающийся элемент имеет штифт, располагаемый между двумя кромками, имеющимися на центральном корпусе, двумя возможными способами, соответствующими его рабочему положению и положению чистки форсунки. Кроме того, вращающийся элемент связан с ручкой, которая позволяет разворачивать его на 180°, устанавливая его либо в рабочее положение, либо в положение чистки форсунки.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения вращающийся элемент изготовлен из стали, нержавеющей стали или хромовой стали, но в любом случае он может быть подвергнут термообработке, упрочняющей его поверхность. Элемент, в котором выполнена форсунка, изготовлен из твердого металла, например карбида вольфрама, центральный корпус сделан из анодированного алюминия, стали или какого-либо синтетического материала, армированного волокнами углерода, а цилиндрический стыковочный элемент уплотнения выполнен из черного металла или армированного композиционного материала.
Перечень фигур чертежей и иных материалов
На приведенных чертежах в качестве примера показана распылительная головка, выполненная в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.1 представлен частичный разрез распылительной головки со всеми составляющими ее элементами в соответствии с одной из возможных ее реализаций.
На фиг.2 показан вид сверху на вращающийся элемент распылительной головки
На фиг.3 показан вид сбоку на вращающийся элемент, показанный на фиг.2 с сечением его центральной части.
На фиг.4 показан вид сбоку на центральный корпус.
На фиг.5 приведено сечение центрального корпуса, показанного на фиг.1.
На фиг.6 показан вид сверху на центральный корпус с форсункой.
На фиг.7 приведено сечение части центрального корпуса, изображенного на фиг.6, по линии VII-VII.
На фиг.8 показан вид сверху на один из вариантов распылительной головки, показанной на фиг.1-7.
На фиг.9 приведено сечение распылительной головки, изображенной на фиг.8, по линии IX-IX.
На фиг.10 приведено сечение распылительной головки, изображенной на фиг.8, по линии Х-Х.
На фиг.11 приведено сечение распылительной головки, изображенной на фиг.8, по линии XI-XI.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Распылительная головка 1, показанная на чертеже, состоит из центрального корпуса 2, через который проходит вращающийся элемент 3. Цилиндрический стыковочный элемент 4 уплотнения между вращающимся элементом и пистолетом вставлен в осевое цилиндрическое отверстие 4а, выполненное в центральном корпусе таким образом, что может свободно двигаться вдоль этого отверстия. В нижней части стыковочного элемента 4 имеется углубление 5а, в которое вставлена торцевое уплотнение 5 с центральным отверстием 7а, выходящим в центральный канал 7, высверленный в стыковочном элементе 4. В основании стыковочного элемента 4 имеется внешняя круговая канавка 6а, в которой расположено уплотнительное кольцо, предназначенное для обеспечения уплотнения между стыковочным элементом 4 и осевым отверстием 4а центрального корпуса 2. Центральный канал 7 стыковочного элемента 4 в своей верхней части расширяется в виде воронки 8, которой, как показано ниже, он может упираться во вращающийся элемент 3.
Вращающийся элемент 3 состоит из центральной части 31 в форме шара и двух выступающих боковых элементов 32 и 32а, имеющих форму вала (см. также фиг.3). Боковые элементы 32 и 32а имеют на своих свободных концах усеченные диски 33 и 35 соответственно. Усеченный диск 33 имеет, в свою очередь, штифт 34, входящий в выемку 34а, выполненную в центральном корпусе 2, служащую в качестве упора-ограничителя.
Из диска 33 выходит стержень 36, который является продолжением бокового элемента 32 по его же оси, на конце штыря имеется ручка 36а, закрепленная штифтом 36b. Как вариант ручка 36а может быть отлита заодно со стержнем из армированной пластмассы.
Цилиндрический стыковочный элемент 4 имеет внутреннюю часть в виде V-образного углубления 41, которое контактирует с вращающимся элементом 3, вращающийся элемент опирается на две кромки этого углубления 41. Вообще это углубление может иметь в сечении либо V-, либо U-образную форму. В альтернативном варианте углубление может быть заменено круговым уплотнением 41 а, выполненным из металла или из композиционного материала.
Внутри центральной части 31 (см. фиг.3) вращающегося элемента 3 есть распылительная вставка или форсунка 37 (средство распыления жидкости) из карбида вольфрама, а также полый винт 39, который прижимает снизу вставку 37 посредством кольцевой прокладки 38, находящейся между форсункой и самим винтом, имеющим внутреннюю полость, не показанную на чертеже, и поджимаемой с помощью шестигранного ключа. Выходная щель вставки 37 располагается по оси вращающегося элемента 3.
В центральном корпусе 2 (см. фиг.4 и 5) выполнено боковое отверстие 21, продолженное вверх вырезом в форме паза 22; с другой стороны центрального корпуса есть второе боковое отверстие 21а, противоположное первому, но меньшего диаметра, которое имеет такой же вырез, как и боковое отверстие 21. В верху основной части центрального корпуса есть также два выступа 23, в каждом из которых имеется по выходному отверстию 25 направления потока воздуха низкого давления в основном перпендикулярно щели форсунки 37, против исходящей под давлением из форсунки 37 конуса жидкости, с распылением этой жидкости, расположенному направленным к оси центрального корпуса в основном перпендикулярно к ней. Эти два отверстия связаны с каналами 24, проходящими внутри стенки центрального корпуса в направлении оси центрального корпуса и в основном перпендикулярно выходным отверстиям 25. Указанные каналы 24 предназначены для подачи потока воздуха на вершину распылительной вставки 37 к основанию исходящей струи. Выходные отверстия 25 каналов могут быть заменены щелями.
Внутри стенок центрального корпуса 2 в направлении его оси проходят также дополнительные каналы 28 регулирования, посредством потока воздуха низкого давления, угла раскрытия конуса потока исходящей из форсунки жидкости, которые, в свою очередь, связаны с выходными отверстиями 29 (см. фиг.6 и 7), выходящими в верхнюю часть центрального корпуса и образующими острый угол относительно конуса жидкости, исходящего из щели форсунки. Эти четыре отверстия 29 предназначены для подачи потока воздуха, который может изменять угол расхождения распыляемой жидкости. В основании каждого из этих каналов 28 есть участок с резьбой, в который можно с помощью шестигранного ключа ввести винты 28b, выполняющие функции дросселей; эти винты имеют просверленную внутреннюю часть с целью изменения потока воздуха - у разных винтов разного диаметра. Все винты одного комплекта имеют одинаковый диаметр отверстия. Ясно, что подобным же образом и в каналы 24 можно вставить полые винты для регулирования воздушного потока.
В нижней части центрального корпуса 2 имеется паз в виде кругового кольца 27, предназначенный для подсоединения головки к распылительному пистолету и для подачи воздуха низкого давления к каналам 24 и 28. Вообще, пистолеты, используемые совместно с только что описанной распылительной головкой, используют поток сжатого воздуха одного параметра, который подается в круговой паз 27. Параметры потока сжатого воздуха, подаваемого через отверстия 25 и 28, будут определяться выбором отверстий полых винтов 28b.
Есть коммерческие модели распылительных пистолетов с установкой потока сжатого воздуха двух параметров. В этом случае можно производить раздельную подачу сжатого воздуха в каналы 24 с отверстиями 25, выходящими из выступов 23, и остальные каналы 28 с их соответствующими отверстиями 29.
При работе головки вращающийся элемент 3 введен в центральный корпус 2 через отверстие 21, а усеченный диск 33, имеющий диаметр больший, чем отверстие 21, определяет положение, до которого этот вращающийся элемент 3 может быть введен в центральный корпус. Диск 35 выходит из другой стороны центрального корпуса 2 через отверстие 21а. В этот момент боковые элементы 32 и 32а, расположенные во взаимодействии с пазами 22, могут скользить вверх относительно центрального корпуса 2 по всей глубине пазов 22 до того положения, при котором боковые элементы 32 упрутся в верхнюю часть пазов 22. При этом вращающийся элемент 3 располагается на верхней части центрального корпуса 2, а распылительная щель форсунки 37 находится выше этой части.
Стыковочный элемент 4 скользит внутри центрального корпуса 2 по отверстию 30, обеспечивая при этом уплотнение между корпусом и пистолетом, не показанном на чертеже. Углубление 41 в цилиндрическом стыковочном элементе 4 способствует увеличению герметичности, поскольку центральная часть 31 вращающегося элемента 3 - на чертеже она имеет шарообразную форму - опирается на две кромки этого углубления 41. Для того чтобы обеспечить еще большую плотность соединения, цилиндрический стыковочный элемент 4 имеет в своей нижней части вставленное торцевое уплотнение 5, выполненное из полиамидной пластмассы (нейлона), которое соединяет распылительную головку 1 с пистолетом, а также кольцевой элемент уплотнения 6 относительно корпуса 2, выполненный из витона, скользящий внутри отверстия 30 центрального корпуса 2.
Когда распылительная головка 1 находится в рабочем положении, как показано на фиг.1, распыляемая жидкость поступает под большим давлением через отверстия 7 и 7a и далее сквозь винт 39 и форсунку 37, которые связаны кольцевой прокладкой, выполненной из тефлона. Форма потока жидкости, испускаемой из распылительной щели форсунки 37 в виде конуса, может быть изменена дополнительными воздушными потоками низкого давления, подаваемыми через несколько каналов (24,28), которые проложены в направлении оси центрального корпуса 2 внутри его стенок. Воздух, подаваемый под давлением в круговой паз 27 в основании центрального корпуса 2, проходит по двум каналам 24 к выходным отверстиям 25, образующим в основном прямой угол с этими каналами, поэтому воздушный поток низкого давления направлен в основном перпендикулярно водяному конусу, исходящему из распылительной щели 37 под большим давлением, усиливая таким образом эффект распыления жидкости в этом конусе.
Подобным же образом воздушный поток низкого давления подается в каналы 28, также идущие от основания вышеуказанного центрального корпуса 2 внутри его стенок к выходным отверстиям 29, которые наклонены по отношению к каналам 28. Воздушный поток низкого давления проходит по каналам 28 и выходит и с одной и с другой стороны относительно распылительной щели форсунки 37, что дает возможность устанавливать угол раствора потока жидкости, исходящей из форсунки 37.
С помощью ручки 36а вращающийся элемент 3 может быть развернут на 180°, и тогда форсунка 37 оказывается расположенной таким образом, что его распылительная щель устанавливается против выхода отверстия 7 и его можно легко очищать. Эта операция очень простая, поскольку штифт 34 упирается в одну из двух кромок 26 выемки 34а в двух своих противоположных положениях, обеспечивая в обоих случаях точное позиционирование вращающегося элемента 3.
Вариант распылительной головки, представленной на фиг.8-11, включает центральный корпус 2, сквозь который проходит вращающийся элемент или ключ, на чертежах не показанный, подобный элементу 3 варианта реализации настоящего изобретения по фиг.1-7, и стыковочный элемент, также не показанный на чертежах, подобный стыковочному элементу 4 на фиг.1-7. На фиг.8-11 показан только центральный корпус 2 в предположении, что все элементы, образующие центральный корпус, и все элементы, образующие распылительную головку и участвующие в ее работе, такие же самые, что и одноименные элементы, указанные на фиг.1-7.
Таким образом, распылительная головка 2 по фиг.8 также имеет боковое отверстие 21, продолженное вверх пазом 22, через которое вращающийся элемент или ключ может быть введен в распылительную головку 2 и затем вертикальным поступательным перемещением установлен в рабочее положение, при котором он заходит в паз 22, как показано на фиг.11. Два выступа 23, имеющиеся в верхней части распылительной головки 2, также имеют по выходному отверстию 50, которые в этом варианте имеют форму щели, подающей распыляющий воздух под углом приблизительно 12° по отношению к оси головки. Этот угол 12° может, конечно, изменяться в диапазоне от 0 до 20° в зависимости от того, нужно ли воздействовать на исходящий поток жидкости на самом выходе ее из выходного отверстия или выше. Кроме того, этот угол будет зависеть также от высоты распылительной щели над верхней частью головки, которая изменяется в диапазоне от 1 до 5 мм.
Как и в варианте реализации распылительной головки, показанном на фиг.1-7, воздух в распылительные отверстия 50 подается по каналам 24, идентичным таким же каналам распылительной головки, показанной на фиг.1-7.
И так же как и в варианте распылительной головки, показанном на фиг.1-7, каналы 28 (фиг.8-11) связаны с выходными отверстиями 29, открывающимися в верхней части распылительной головки 2. В показанном варианте в головке выполнены два выходных отверстия 29, но их может быть и больше, например четыре или шесть. Как и в варианте распылительной головки, показанном на фиг.1-7, эти выходные отверстия 29 предназначены для большего или меньшего увеличения раствора выходного пучка испускаемой жидкости. Если отверстий (каналов) четыре, они выходят на каждой стороне по оси XI-XI сечения, представленного на фиг.11. Если каналов шесть, они будут размещены на каждой стороне каналов 28, показанных на фиг.8. Как показано на фиг.11, каналы выходных отверстий образуют с вертикальной осью распылительной головки угол, который изменяется в диапазоне от 45 до 60°. В варианте устройства, показанном на фиг.11, этот угол равен 50°.
И, наконец, в варианте реализации распылительной головки, показанном на фиг.8-11, вращающийся элемент или ключ 3 вводится через боковые отверстия 21 распылительной головки 2, которые образую угол 45° (ось сечения IX-IX, показанного на фиг.9) с линией двух выступов 23 (линия Х-Х на фиг.8). Таким образом, распылительная щель 50 (см. фиг.8) будет направлена под углом 45° относительно оси вращающегося элемента или ключа, 3. Такое расположение элементов головки является наиболее предпочтительной, поскольку дает возможность более легко размещать дополнительные воздушные каналы, а значит, упрощает производство распылительной головки.
В варианте, показанном на фиг.1-7, а также в варианте по фиг.8-11 распылительная головка включает вращающийся элемент, имеющий форму шара, который частично углублен в воронкообразную полость, выполненную в стыковочном элементе 4 уплотнения. Как уже отмечалось ранее, по периферии воронкообразной полости выполнено углубление 41 в том ее месте, где сферическая поверхность шара 31 контактирует с внутренней частью стыковочного элемента. Углубление 41 может быть образовано либо механической обработкой этого элемента на станке либо сформировано в процессе его отливки, либо резкой материала этого стыковочного элемента. Как альтернативный вариант углубление 41 может быть заменено покрытием, имеющим форму кольцевой области 41а, нанесенным на внутреннюю поверхность конуса, именно эта область 41 а в таком случае будет являться местом контакта конуса с шаровой частью вращающегося элемента.
Хотя и в основной реализации изобретения и в приведенном альтернативном его варианте присутствует вращающийся элемент или ключ, представляющий собой шар 31, помещенный между двумя выступающими элементами 32 и 32а, ясно, что данное изобретение не ограничивается этим решением и что вместо шара может быть цилиндр или вогнутая поверхность вращения. В этом случае стыковочный элемент 4 подгоняется под эту поверхность каким-нибудь из известных способов.
В данном случае центральный корпус 2 выполнен из анодированного алюминия, однако он может быть также выполнен и из нержавеющей стали или пластмассы, армированной, например, углеродными волокнами.
Точно так же вращающийся элемент 3 и стыковочный элемент 4 могут быть выполнены из металла, усиленной пластмассы или из керамики.
Реферат
Настоящее изобретение относится к распылительным головкам, в частности для пистолетов-распылителей высокого давления. Задачей изобретения является уменьшение потерь распыляемой жидкости и обеспечение возможности и незабивания распылительных отверстий. Для этого распылительная головка содержит вращающийся элемент (3), установленный в центральном корпусе (2), через который проходит форсунка (37), и стыковочный элемент (4) уплотнения между вращающимся элементом (3) и пистолетом. Вращающийся элемент (3) имеет центральную округлую часть (31), в которой и проходит форсунка (37), а сам он вставлен в центральный корпус (2) через его боковое отверстие (21). Центральная округлая часть (31) поступательным перемещением поджимается в центральном корпусе (2) вверх, в свое рабочее положение к внутреннему упору, установленному в верхней части центрального корпуса, а распылительная щель форсунки (37), выполненной в округлой части (31) вращающегося элемента (3) в своем рабочем положении, находится над верхней частью центрального корпуса (2). Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности отражения накапливания краски на распылительной головке во время использования пистолета-распылителя, так и жидкости, в которой растворяются вещества, предназначенные для распыления или нанесения на что-либо. 1 и 23 з.п. ф-лы, 11 ил.
