Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических изделий

11984641 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцивпнстическинРеспублик(22)заявлено 06.05,81 (21) 3282453/22-02 В 22 С 23/02В 05 В 1/26 с присоединением заявки МЭВуАэрстеОный койнтет СССР ав делам изобретений н отнрытнй(23) Приоритет Опубликовано 30"2 82 Бюллетень 48 Дата опубликование епмсания 30.12 .82О, И. Лев, Ю. Г. Гуляев, В. К. Могилев, . шпа,А, Н. Филипчик, Г. П. Ждакаев, В. В. Ше центр иФ Наема.у ;,Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени;,металлургический институт(54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КРАСКИ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 1Изобретение фтносится к литейному производству, а более конкретно к устройствам для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических изделий, например кокилей для отливки валков. 5Известно устройство для получения аэрозолей и увлажнения воздуха, содержащее источник колебаний, смонтированный в корпусе, имеющем верхнюю и нижнюю части и снабженном10 патрубками для подачи воздуха и жидкости, в котором патрубок для подачи воздуха расположен тангенциально, в внутренняя поверхность выпол 15 иена с винтовыми канавками. Данное устройство обеспечивает воэможность регулирования дисперсности отводимых капель и получает производительность устройства Г 1 ).Недостатком данного устройства является недостаточная степень усреднения смеси жидкости и воздуха и малая дисперсность смеси. 2Известен также распылитель, содержащий корпус с подводящим кана-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 кони. ческое углублениеДанный распылитель позволяет повысить эффективность распыления 2 3.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 краскина внутреннюю поверхность цилиндри 5чески изделий, например кокилей дляотливки валков, состоит из цилиндрической камеры 1 с верхней крышкой 2,с центральным отверстием,по касательной к внутренней поверхности которой с двух противоположных сторонвстроены патрубки 3 и 4 для подводакраски и воздуха, перегородки 5, жестко прикрепленной к внутренней поверхности камеры параллельно ее оси, истержня б с распылителем 7 и контрни- гайкой 8, расположенных соосно с камерой 1 и соединяющихся между собойрезьбовыми соединениями, причем распылитель 7 образует с верхней крышкой 2 кольцевую щель 9. Перегородкаповерхность которой описана кривойвторого порядка, выполнена шириной0,3 диаметра камеры и прикреплена жестка к стенке цилиндрической камеры таким образом, что угол Ы междуи- плоскостью, проходящей через оськамеры и линию соединения перегородки со,стенкой камеры, и плоскостью,проходящей через ось камеры и точ 30ку пересечения оси краскоподводящего патрубка с внутренней поверхностью камеры, составляет 1150, аугол Ъ между плоскостью, проходящейчерез концы пере городки, и плоскостью, проходящей церез ось камеры илинию соединения перегородки со стенкой камеры, составляет +12 , считаяотрицательным угол наклона в сторону краскоподводящего патрубка. Краска из бачка 10 подается по шлангу 11,40а по шлангу 12 подается воздух изцеховой магистрали,Устройство работает ояедующим образом.Краска и воздух подаются под дав 45лением соответственно по патрубкам3 и 4 в полость цилиндрической камеры 1, Часть краски, дополнительноускоренная потоком воздуха, дойдя доперегородки 5, разбивается о ее поверхность, образуя мелкодисперснуювзвесь. Оставшаяся часть условновыделенного объема краски, пройдя поповерхности 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 75- 150 ф.. На фиг. 1 дано устройство, общий вид; в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фг. 1; на фиг. 3 - схема лабораторной установки для апробации предлагаемого устройства; на фиг. 4 и 5 - графики, построенные по 39 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 распылитель с кольцевой щелью Г 31,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 которых5 98464 получает вращвтельный момент, пройдя . по стенке камеры 1, а другой - по перегородке, создает благоприятные условия для дополнительного перемешивания смеси и повышения степени дисперсности.После создания в камере 1 достаточного давления начинается процесс распыления смеси краски с воздухом через кольцевую щель 9. В зависимости 1 о 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 попадаетна объект покраски.Предлагаемое устройство было опробовано на полупромышленной установке,. В идентичных .условиях. были испыта-.,ны устройства трех типов: полая 1 цилиндрическая камера без перегородки, камера с плоской перегород- д 5 кой 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 пеРесечения оси краскоподводящего патрубка с внутреннейповерхностью камеры, составляли вразличных опытах 50, 75, 115, 150 и 190 О. 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 пе. регородки со стенкой камеры, составлял -20, -5, +12, +30 и +4 Р считая отрицательным угол наклона в сторону краскоподводящего патруб 50 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 цеховой55 магистрали под давлением 4-5 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. 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 перегд. родки 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 Ь), Пои испытании устройства без перегородки (прототип), т.е. в случае, когда В/0=0, показатель равномеряос. ти нанесения покрытия, определяемый раэностнооптическим методом и вычисляемый по формуле ст 5 х 100%щах где 5, и 5 щ 1 я- соответственно максимальная и минимальная толщина нанесенного слоя, составил в среднем 804 При испытаниях устройства с камерами, ширина перегородок в которых составляла 0,1, 0,20,3,04,0 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 с при этом составлял 75-150 О, а угол Ъ -(-5) -(+30)о, 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 эффективногоперемешивания ею краски.Вследствие этого величина угла:выбрана в пределах 75-150 .Положительная эффективность выполнения перегородки в форме поверхности вт орого порядка, обращенной вогнутой частью к отверстию краскоподводяшего патрубка, обуславливается тем,что поток краски, пройдя по перегородке, получает противоположное поотношению к основному потоку краскинаправление, благодаря чему повышается степень перемешивания и усреднения смеси.Величина угла . р между плоскостью, проходящей через концы перегородки, и плоскостью, проходящей через ось камеры и линию соединенияперегородки с внутренней поверхностьюкамеры, установлена в пределах (-5)- (+30)в, считая отрицательным угол наклона в сторону краскоподводящего патрубка, исходя иэ обнаруженной авторами зависимости степени равномерностислоя нанесенной краски от величиныуказанного угла.Предлагаемое, устройство позволяетулучшить качество поверхности литыхизделий за счет повышения степенидисперсности смеси краски с воздухоми усреднения состава смеси.Ожидаемая годовая экономическая эффвктивност,ь от внедрения предлагаемо.го изобретения составит 100 тыс.руб,7 98 й 6лентности движения смеси краски с воздухом. В этом случае струя краски успевает "раскрыться", вследствие чеголишь незначительная ее часть попадает на перегородку и эффект возмущения 5потока смеси краски с воздухом пропадает, Выполнение перегородки ширинойболее .0,1 диаметра камеры повышаетвозможность налипания краски на поверхность перегородки, накопления ее 1 ов поднутрении, образованном перегородкой и последующем отрыве (посленакопления достаточного,"критического"количества) частиц краски под действием струи воздуха, что приведет к 15снижению усредненности состава сме -си и, кроме того, нецелесообразно сконструктивной точки зрения, Поэтомунаиболее оптимальной является ширинаперегородки, равная 0,2-0,4 диаметра. оПоложительная эффективность выполнения перегородки таким образом, чтоугол о между плоскостью, проходящейчерез ось камеры и линию соединенияперегородки со стенкой камеры, и плоскостью, проходящей через ось камерыи точку пересечения оси краскоподво-;дящего патрубка с внутренней поверхностью камеры, равен 75-150 О обуславливается тем, что в случае выполнения этого угла менее 75, расстояния между перегородкрй и местом1 подвода краски будет недостаточно для распространения струи краски по объему камеры. Полость между35перегородкой 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 стенкойкамеры. По достижении в,указанной поф45лости критического количества краски периодически происходит срывбольших количеств апрессовавшейсякраски что также приводит к кратковременному резкому изменению кон 50центрации краски,в смеси,Угол о в 150 соответствует установке перегородки перед входомвоздухоподводящего патрубка по ходу от краскоподводящего патрубка.Выполнение перегородки эа входом55Ф 190 ф) воздухоподводящего патрубка не дает полонительного эффекта,так как она будет препятствовать формула изобретения 1. Устройство для найесения 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 лсв-рхн алеть9 984641 10 перегородки выполнена по кривой вто меры и точку пересечения оси краскорого порядка, обращенной вогнутой подводящего патрубка о внутренней по- стороной к отверстию краскоподводя- верхностью цилиндрической камеры, сос. щего патрубка. тавляет 75-1504.2. Устройство по и. 1, о т л и - 3ч а ю щ е е с я тем,. что перегород- Источнкки информации, ка выполнена шириной 0;2-,4 диамет- принятые вовнимание при экспертизе ра цилиндрической камеры, а угол меж, Авторское свидетельство СССР ду плоскостью, проходящей через ось 1 713596, кл. В 05 В 17 Л 6. 1977.цилиндрической. камеры и линию соеди- в 2. Авторское свидетельство СССР нения перегородки со стенкой цилинд,725712, кл. В 05 В 1/26, 1978.рической камеры, и плоскостью, про Авторское свидетельство СССР ходящей через ось цилиндрической ка- М 263820, кл. В 2 Й С 23/02, 1967.984641 И,Ф д,иг. иг.Х ираж 852 Заказ 10027/12 сыое Ю -ХЙ 104 гав илиал ППП "Патент",город, ул. Проектная,