Результат интеллектуальной деятельности: АППАРАТ ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ВЫСОКОРЕАКТИВНЫХ БЫСТРООТВЕРЖДАЕМЫХ ЭЛАСТОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к средствам и аппаратам, используемым в промышленном, гражданском строительстве и машиностроении для нанесения на поверхности деталей высокореактивных быстроотверждаемых эластомерных материалов (далее по тексту - «ВБЭМ»).

ВБЭМ предназначены для нанесения тонких бесшовных эластомерных покрытий на любые поверхности в различных отраслях. В состав таких материалов, как правило, входят два или несколько компонентов, которые вступают в реакцию между собой при их смешивании и затвердевают при контакте с воздушной средой с высокой влажностью. Нанесение таких покрытий осуществляется посредством напыления с помощью специального оборудования - аппаратов для распыления ВБЭМ. Основным требованием, предъявляемым к такому оборудованию, является исключение контакта эластомерных компонентов с воздушной средой с высокой влажностью до стадии смешивания и распыления.

Известен аппарат для смешивания и нанесения многокомпонентных композиций (Аппарат для смешивания и нанесения многокомпонентных композиций: пат. 35249 Рос. Федерации. №2003125429: заявл. 18.08.2003: опубл. 10.01.2004, 4 с.). Этот аппарат содержит раму на колесах с установленными на ней двумя резервуарами для компонентов, резервуар для промывной жидкости, дозирующие насосы резервуаров, устройство для смешивания и распыления, соединенное с дозирующими насосами, систему термостатирования, состоящую из нагревательных элементов, закрепленных на корпусах резервуаров, и датчиков температуры, систему подачи сжатого воздуха в устройство для смешивания и распыления, а также блок управления системой термостатирования и системой подачи сжатого воздуха. Из описания следует, что заполнение резервуаров компонентами производится через отверстия в верхней части резервуаров, которые затем закрываются крышками.

Известный аппарат принципиально может использоваться для распыления ВБЭМ. Однако в данном случае обязательным требованием технологического процесса является необходимость герметичного закрытия резервуаров с высокореактивными быстроотверждаемыми эластомерными компонентами (далее по тексту - «ВБЭК») для исключения их преждевременного застывания. Учитывая, что конструктивные особенности этого аппарата не предусматривают возможности подачи воздуха в резервуары в процессе его работы, по мере откачки ВБЭК из резервуаров происходит снижение давления воздуха в объеме резервуара, что впоследствии с неизбежностью приводит к запиранию компонентов в резервуарах. Это обуславливает относительно низкую надежность работы аппарата при его использовании для распыления ВБЭМ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является аппарат для распыления ВБЭМ (Plural component delivery system: пат. 5388761 США. №130233: заявл. 01.10.1993: опубл. 14.02.1995, 13 с.), который содержит раму на колесах с установленными на ней по меньшей мере двумя резервуарами для компонентов, резервуар с растворителем, дозирующие насосы резервуаров, систему осушения подаваемого воздуха, устройство для смешивания и распыления, соединенное трубопроводом с дозирующими насосами, систему термостатирования, состоящую из нагревательных элементов, закрепленных на корпусах резервуаров, и регулятор температуры, систему подачи сжатого воздуха в устройство для смешивания и распыления, а также блок управления системой термостатирования и системой подачи сжатого воздуха. Система осушения подаваемого воздуха предназначена для поддержания постоянного давления воздуха в резервуарах в процессе работы аппарата по мере расходования ВБЭК, когда занимаемый ВБЭК объем уменьшается, а объем, занимаемый воздухом, соответственно, увеличивается. Указанная система состоит из одного вакуумного насоса, принудительно подающего воздух в резервуары, и осушающего элемента, который осушает подаваемый вакуумным насосом воздух. Система осушения подаваемого воздуха расположена, как следует из описания и фигуры 1, вне резервуаров для компонентов и соединена с ними трубопроводами. Из описания также следует, что вакуумный насос приводится в движение самостоятельным источником питания.

Известное техническое решение, выбранное в качестве прототипа, не позволяет обеспечить достижение технического результата заявляемого решения по следующим причинам. Принудительная подача воздуха в оба резервуара одним вакуумным насосом не позволяет исключить возможность снижения давления воздуха в них в процессе работы аппарата и, соответственно, запирания в них ВБЭК, что негативно сказывается на надежности работы аппарата для распыления ВБЭМ и на качестве распыления. Кроме того, особенности расположения системы осушения подаваемого воздуха (вне резервуаров) и необходимость создания условий для индивидуального питания вакуумного насоса повышают сложность конструктивного исполнения аппарата.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы и упрощение конструкции аппарата для распыления ВБЭМ.

Технический результат заключается в поддержании постоянного давления воздуха в резервуарах за счет создания стабильной циркуляции осушенных воздушных потоков в процессе работы.

Технический результат достигается за счет того, что в известном аппарате для распыления высокореактивных быстроотверждаемых эластомерных материалов, содержащем раму на колесах с установленными на ней по меньшей мере двумя резервуарами для компонентов, снабженных крышками, дозирующие насосы резервуаров, систему осушения подаваемого воздуха, включающую осушающий элемент, устройство для смешивания и распыления, соединенное трубопроводами с дозирующими насосами резервуаров, систему термостатирования, состоящую из нагревательных элементов, закрепленных на корпусах резервуаров, и регулятора температуры, систему подачи сжатого воздуха в устройство для смешивания и распыления, блок управления системой термостатирования и системой подачи сжатого воздуха, согласно настоящему изобретению, осушающий элемент в системе осушения подаваемого воздуха установлен на внутренней поверхности крышки каждого резервуара для компонентов с возможностью съема. В систему осушения дополнительно включены по меньшей мере два сквозных канала, выполненные в крышке каждого из указанных резервуаров и имеющие поперечное сечение в форме усеченного конуса, при этом на наружной поверхности крышки каждого резервуара находятся основания большего диаметра одной половины каналов и основания меньшего диаметра другой половины каналов, на внутренней поверхности крышек - основания меньшего и большего диаметров указанных половин каналов, соответственно, причем основания всех каналов на внутренней поверхности крышки каждого резервуара размещены в проекции зоны локализации осушающего элемента на крышке данного резервуара. Наиболее эффективным является выполнение колес рамы подпружиненными.

Достижение заявленного технического результата обуславливается следующим. Известно, что вакуумные насосы, в частности, используемые в аппаратах для распыления ВБЭМ, создают при работе вибрации (ГОСТ 52615-2006. Компрессоры и вакуумные насосы. Требования безопасности. Часть 2. Вакуумные насосы. М., 2006, С. 9, пункт 5.5). Из уровня техники известен виброструйный эффект, заключающийся в том, что при вибрации в жидкости пластины с коническими отверстиями возникают медленные потоки жидкости в направлении сужения отверстий. Одним из негативных аспектов этого эффекта является возможность возникновения вибрационного запирания отверстий, когда давление, способствующее истечению жидкости (в частности, топлива) из резервуара, уравновешивается противодавлением, возникающим при вибрации. Известно также явление вибрационной инжекции газа в жидкость, заключающееся в засасывании газа в вибрирующий в этом газе резервуар с жидкостью через отверстия в нем. Указанное явление тоже может сопровождаться вибрационным запиранием (И.И. Блехман, Д.А. Индейцев, Ю.А. Мочалова. Эффекты вибрационного перемешивания в сосудах с жидкостью // Вестник научно-технического развития. Национальная Технологическая Группа. 2009. №5 (21). С. 10-15). По мнению автора изобретения, наличие сквозных каналов конической формы (с поперечным сечением в виде усеченного конуса) в крышках резервуаров, обеспечивающих сообщение воздушных сред (наружной и внутренней), приводит к возникновению эффекта, по сути аналогичного описанным выше. В процессе работы аппарата по мере расходования ВБЭК уменьшается занимаемый ими объем в резервуарах, а объем, занимаемый воздухом, соответственно, увеличивается, что приводит к образованию перепада давления воздушной среды снаружи и внутри резервуара. Разность давлений воздуха снаружи и внутри резервуара обеспечивает возникновение циркуляции воздушных потоков сквозь указанные отверстия, вследствие чего происходит выравнивание наружного давления и давления внутри резервуара. При этом выполнение каналов таким образом, что они образуют две группы с противоположно направленными сужениями каналов (снаружи внутрь резервуаров и изнутри резервуаров наружу), позволяет полностью исключить возможность возникновения вибрационного запирания, что обеспечивает стабильность циркуляции воздушных потоков. Стабильная циркуляция, в свою очередь, обуславливает создание системы саморегулирования давления воздуха внутри резервуара на постоянном уровне, что повышает надежность работы аппарата, обеспечивая высокое качество распыления при относительной простоте конструкции аппарата. Заявленная особенность размещения осушающего элемента (на крышке резервуара в зоне локализации выходных отверстий) каналов обеспечивает возможность осушения воздушных потоков в процессе их циркуляции, что способствует повышению надежности работы аппарата. Кроме того, указанная особенность расположения осушающего элемента позволяет разместить систему осушения в самом аппарате, также упрощает конструкцию заявленного аппарата. Конструктивные особенности выполнения колес рамы позволяют поддерживать вибрации аппарата постоянной амплитуды, что дополнительно способствует стабильности циркуляции воздушных потоков и тем самым дополнительно повышает надежность работы аппарата.

При анализе патентной и научно-технической литературы не обнаружено устройств аналогичного назначения, которым присущи все признаки изобретения, выраженного формулой, предложенной заявителем. Из уровня техники не выявлена также известность влияния отличительных признаков заявленного решения на указанный заявителем технический результат. Таким образом, предложенное устройство соответствует, по мнению заявителя, условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид аппарата для распыления ВБЭМ (вид спереди), на фиг. 2 - крышка резервуара аппарата для распыления ВБЭМ (вид сверху и профильный разрез).

Аппарат для распыления ВБЭМ (фиг. 1) содержит раму 1 на колесах 2, выполненных, например подпружиненными. На раме 1 установлены два резервуара 3 для компонентов, снабженные крышками 4 (фиг. 1, 2), дозирующие насосы 5 резервуаров 3, устройство 6 для смешивания и распыления, соединенное трубопроводами 7 с дозирующими насосами 5 резервуаров 3, система термостатирования, состоящая из нагревательных элементов 8, закрепленных на корпусах резервуаров 3, и регулятора температуры (на фигуре не показан), система 9 подачи сжатого воздуха в устройство 6 для смешивания и распыления, блок 10 управления системой термостатирования и системой 9 подачи сжатого воздуха. Нагревательные элементы 8 могут быть выполнены, например в виде теплоэлектронагревательных элементов (ТЭН). Аппарат для распыления ВБЭМ содержит также систему для осушения подаваемого воздуха, состоящую из осушающего элемента 11, установленного с возможностью съема на внутренней поверхности крышки 4 каждого резервуара 3 для компонентов, и сквозных каналов 12 и 13. В качестве осушающего элемента 11 может быть использован, например картридж (фильтр) с гранулами сорбирующего вещества. Сквозные каналы 12 и 13, имеющие поперечное сечение в форме усеченного конуса, выполнены в крышке 4 каждого резервуара 3, например, по два канала в каждой крышке. При этом в каждой крышке 4 выполнен канал 12, основание большего диаметра которого находится на внутренней поверхности крышки 4, а основание меньшего диаметра - на наружной поверхности, и канал 13, основание меньшего диаметра которого находится на внутренней поверхности крышки 4, а основание большего диаметра - на наружной поверхности.

Работу с устройством осуществляют следующим образом.

На раму 1 с подпружиненными колесами 2 устанавливают резервуары 3, которые заполняют ВБЭК и закрывают крышками 4. Необходимая температура поддержания ВБЭК в резервуарах задается регулятором температуры (на фигуре на показан), в результате чего нагревательные элементы 8 нагревают резервуары 3 с ВБЭК. По достижении требуемых температурных параметров нажатием соответствующих кнопок на блоке 10 управления включают систему 9 подачи сжатого воздуха в устройство для смешивания и распыления, а затем дозирующие насосы 5 резервуаров 3. В результате ВБЭК подаются по гибким трубопроводам 7 в устройство 6 для смешивания и распыления, которое направляют на обрабатываемую поверхность. По мере расходования ВБЭК освобождающийся объем каждого резервуара 3 заполняется воздухом, проходящим через канал 13 в крышке 4 каждого резервуара 3 и осушающий элемент 11 данного резервуара 3. Через канал 12 осуществляется обратный поток воздуха (из резервуара наружу). Таким образом, в процессе работы каналы 12 и 13 в совокупности создают стабильную циркуляцию осушенных потоков воздуха в каждом резервуаре 3, которое в свою очередь обеспечивает постоянное давление воздуха в резервуарах 3.

Таким образом, заявленные особенности выполнения элементов системы осушения и их взаимное расположение обеспечивают повышение надежности работы и упрощение конструкции за счет поддержания постоянного давления воздуха в резервуарах.