клапан для распыления материала покрытия и пульверизатор, включающий такой клапан

Формула изобретения

1. Клапан (100; 200; 300), содержащий:

- корпус (101; 201; 301);

- по меньшей мере один первый канал (111; 211; 311) для перемещения текучей среды;

- по меньшей мере один второй канал (112; 212; 312) для перемещения текучей среды;

- первую иглу (130; 230; 330), выполненную с возможностью поступательного перемещения в первом направлении (X₁₁₂ ; X₂₁₂; X₃₁₂) между открытым положением и закрытым положением для открытия и закрытия одного или каждого первого канала (111; 211; 311), причем корпус (101; 201; 301) образует первое седло (123; 223) для первой иглы (130; 230; 330); и

- вторую иглу (160; 260; 360), выполненную с возможностью поступательного перемещения во втором направлении (X₁₁₂ ; X₂₁₂; X₃₁₂) между открытым положением и закрытым положением для открытия и закрытия одного или каждого второго канала (112; 212; 312);

причем первое направление (X₁₁₂; X₂₁₂; X₃₁₂) и второе направление (X₁₁₂; X₂₁₂; X₃₁₂ ) являются параллельными или совпадающими, первая игла (130; 230; 330) образует углубление (140; 240; 340) для приема второй иглы (160; 260; 360), а также первая игла (130; 230; 330) образует второе седло (136; 236) для второй иглы (160; 260; 360), при этом корпус (101; 201; 301) образует первый канал (111; 211; 311), и вторая игла (160; 260; 360) содержит внутреннюю полость (170; 270), образующую участок второго канала (112; 212; 312),

при этом клапан (100; 200; 300) отличается тем, что:

- корпус (101; 201; 301) содержит отверстие (104.1; 204.1), общее для первого канала (111; 211; 311) и для второго канала (112; 212; 312) и

- первая игла (130; 230; 330) и вторая игла (160; 260; 360) приходят вровень с упомянутым отверстием (104.1).

2. Клапан (100; 200; 300) по п.1, отличающийся тем, что первая игла (130; 230; 330) и вторая игла (160; 260) являются осесимметричными соответственно относительно первого направления (X₁₁₂; X₂₁₂; X₃₁₂ ) и относительно второго направления (X₁₁₂; X ₂₁₂; X₃₁₂), и тем, что первая игла (130; 230; 330) и вторая игла (160; 260; 360) расположены коаксиально.

3. Клапан (100; 200; 300) по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один упругий элемент (191, 192; 291, 292; 392) для поджатия первой иглы (130; 230; 330) и второй иглы (160; 260; 360) обратно в их соответствующие закрытые положения, в которых они закрывают первый канал (111; 211; 311) и второй канал (112; 212; 312), и тем, что первая игла (130; 230; 330) и вторая игла (160; 260; 360) содержат соответствующие упорные поверхности (137; 167; 237; 267), выполненные с возможностью передачи упорных сил (F₁₃₇, F₁₆₇), прикладываемых упорной текучей средой, такой как сжатый воздух, в первом направлении (X₁₁₂; X₂₁₂; X₃₁₂) или во втором направлении (X₁₁₂; X₂₁₂; X₃₁₂ ), противодействуя упругому элементу (191, 192; 291, 292; 392).

4. Клапан (100; 200; 300) по п.3, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один упругий элемент образован посредством волновой многовитковой пружины типа «вершина к вершине».

5. Клапан (100; 200; 300) по любому предыдущему пункту, отличающийся тем, что первый канал (111; 211; 311) проходит по существу поперечно по отношению к второму каналу (112; 212; 312).

6. Клапан (100; 200; 300) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что первый канал (111; 211; 311) и второй канал (112; 212; 312) выполнены с возможностью приема текучей среды первого типа, такой как очищающее средство, или текучей среды второго типа, такой как материал покрытия.

7. Клапан (100; 200; 300) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что первое седло (123; 223) и второе седло (136; 236) имеют форму усеченного конуса.

8. Клапан (100; 200; 300) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что первая игла (130; 230; 330) и вторая игла (160; 260; 360) содержат смачиваемые поверхности (232.1), которые являются по существу локально касательными по отношению к линиям перемещения текучих сред (L₁₁₁ , L₁₁₂; L₂₁₁, L₂₁₂; L₃₁₁ , L₃₁₂) с возможностью ограничения задерживания текучей среды.

9. Клапан (100; 200; 300) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что первое направление (X₁₁₂; X₂₁₂ ; X₃₁₂) и второе направление (X₁₁₂; X ₂₁₂; X₃₁₂) являются коллинеарными и совпадающими.

10. Пульверизатор (1) для распыления материала покрытия, причем упомянутый пульверизатор отличается тем, что он включает клапан (100; 200; 300) по любому из пп.1-4.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к клапану для распыления материала покрытия и к пульверизатору, включающему такой клапан.

ЕР-А-0 274 332 описывает распылительную установку для распыления материала покрытия на изделия, подлежащие покрытию, где установке многоосный робот перемещает пульверизатор для распыления материала покрытия, направленный на изделия, подлежащие покрытию. В описанном ниже примере, материалом покрытия является грунтовка, краска или лак, а изделиями, подлежащими покрытию, являются автомобильные кузова, перемещаемые конвейером.

Пульверизатор снабжен емкостью, содержащей объем краски, который необходим для осуществления этапа распыления краски на кузов транспортного средства. После данного этапа необходимо снова наполнять емкость посредством соединения пульверизатора с заранее выбранной системой с краской, иногда называемой системой с «циркулирующей» краской. При повторном наполнении емкости часто необходимо заменять материал покрытия, в частности, для того чтобы изменить оттенок цвета краски. Соответственно, необходимо очищать емкость и каналы пульверизатора, и соединительные зоны, посредством промывки их очищающим средством, таким как растворитель.

Поэтому краскораспылительная установка известного уровня техники обычно включает в себя по меньшей мере два отдельных соединительных средства, расположенных соответственно между пульверизатором и системой с краской и между пульверизатором и системой с растворителем. Данные соединительные средства содержат, помимо прочего, два отдельных клапана, установленных на и/или в пульверизаторе с целью управления, соответственно и последовательно, перемещением растворителя и перемещением краски. Во время этапа очистки, оставшийся отработанный растворитель и краска должны быть также собраны и затем перемещены в блок обработки, который требует дополнительного клапана. Это также требует соответствующих дополнительных элементов и компонентов управления для приведения в действие различных клапанов.

К сожалению, упомянутые расположенные рядом клапаны в пульверизаторе имеют значительный общий размер, несмотря на их относительные размеры. Данный общий размер увеличивает общий размер пульверизатора и усложняет его конструкцию. Кроме того, данный общий размер уменьшает доступ к другим элементам пульверизатора во время операций технического обслуживания.

Кроме того, данные три клапана соединены сетью общих каналов, в частности, чтобы обеспечить возможность промывки клапана и каналов для обеспечения перемещения краски к емкости. К сожалению, объем данных общих каналов заполняют, во-первых, краской во время этапов наполнения емкости и распыления, а во-вторых, растворителем во время этапов очистки, так что данный объем приводит к растрачиванию краски и к относительно высокому расходу растворителя. Краска также растрачивается, когда емкость снова наполняют без изменения оттенка краски.

Конкретной целью настоящего изобретения является устранение данных недостатков посредством создания клапана, который является компактным, который значительно уменьшает количество затрачиваемой краски и расход растворителя, и который упрощает конструкцию пульверизатора.

Для достижения данной цели настоящее изобретение обеспечивает клапан, содержащий:

- корпус;

- по меньшей мере один первый канал для направления перемещения текучей среды;

- по меньшей мере один второй канал для направления перемещения текучей среды;

- первую иглу, выполненную с возможностью поступательного перемещения в первом направлении между открытым положением и закрытым положением для открытия и закрытия одного или каждого первого канала, причем корпус образует первое седло для первой иглы; и

- вторую иглу, выполненную с возможностью поступательного перемещения во втором направлении между открытым положением и закрытым положением для открытия и закрытия одного или каждого второго канала.

Данный клапан отличается тем, что первое направление и второе направление являются параллельными или совпадающими, при этом первая игла образует углубление для приема второй иглы, и при этом первая игла образует второе седло для второй иглы.

В соответствии с другими преимущественными, но необязательными характеристиками изобретения, взятыми отдельно или в любом технически возможном сочетании:

- первая игла и вторая игла являются осесимметричными соответственно относительно первого направления и относительно второго направления, и первая игла и вторая игла расположены коаксиально;

- корпус образует первый канал, и вторая игла содержит внутреннюю полость, образующую участок второго канала;

- корпус содержит отверстие, общее для первого канала и для второго канала;

- первая игла и вторая игла приходят вровень с упомянутым отверстием;

- клапан дополнительно содержит по меньшей мере один упругий элемент для поджатия первой иглы и второй иглы обратно в их соответствующие закрытые положения, в которых они закрывают и первый канал и второй канал, и первая игла и вторая игла содержат соответствующие упорные поверхности, выполненные с возможностью передачи упорных сил, прикладываемых упорной текучей средой, такой как сжатый воздух, в первом направлении или во втором направлении, противодействуя упругому элементу;

- по меньшей мере один упругий элемент образован посредством гребневидной многовитковой пружины;

- первый канал проходит по существу поперечно по отношению к второму каналу;

- первый канал и второй канал выполнены с возможностью приема текучей среды первого типа, такой как очищающее средство, или текучей среды второго типа, такой как материал покрытия;

- первое седло и второе седло имеют форму усеченного конуса; и

- первая игла и вторая игла содержат смачиваемые поверхности, которые являются по существу локально касательными по отношению к линиям перемещения текучих сред с возможностью ограничения задерживания текучих сред.

Кроме того, изобретение обеспечивает пульверизатор для распыления материала покрытия, причем упомянутый пульверизатор включает вышеописанный клапан.

Изобретение может быть лучше понято и его преимущества также могут быть очевидны из описания, приведенного ниже только в качестве неограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид в разрезе первого варианта выполнения клапана настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой вид в разрезе второго варианта выполнения клапана настоящего изобретения;

Фиг.3 представляет собой вид в разрезе, аналогичный фиг.1, показывающий третий вариант выполнения изобретения;

Фиг.4 и 5 представляют собой виды в разрезе в уменьшенном масштабе, изображающие клапан, показанный на фиг.2, установленный в конфигурациях открытия;

Фиг.6 и 7 представляют собой виды в разрезе в уменьшенном масштабе, изображающие клапан, показанный на фиг.3, установленный в конфигурациях открытия; и

Фиг.8 представляет собой вид с местным разрезом пульверизатора настоящего изобретения.

На фиг.1 показан клапан 100, содержащий корпус 101, первый канал 111 и отдельный второй канал 112, где в канале могут перемещаться текучие среды, которые используются во время этапов наполнения, распыления и очистки, например, краска, растворитель и сжатый воздух.

Клапан 100 также содержит первую иглу 130 и вторую иглу 160, которые выполняют функцию обеспечения или предотвращения перемещения текучей среды. Корпус 101 содержит в себе первую иглу 130 и вторую иглу 160. Кроме того, первая игла 130 образует углубление 140, приспособленное для приема значительной части второй иглы 160.

Корпус 101 состоит из переднего по ходу полукорпуса 102 и заднего по ходу полукорпуса 103. Передний по ходу полукорпус 102 образован по существу из передней по ходу торцевой пластины 104 и передней по ходу цилиндрической стенки 105, которые соединены друг с другом. Задний по ходу полукорпус 103 образован по существу из задней по ходу торцевой пластины 106 и задней по ходу цилиндрической стенки 107. Передняя и задняя по ходу торцевые пластины 104 и 106 являются преимущественно дискообразными. Передняя и задняя по ходу торцевые пластины 104 и 106 содержат соответственно переднее по ходу сквозное отверстие 104.1 и заднее по ходу сквозное отверстие 106.1. Переднее по ходу отверстие 104.1 и заднее по ходу отверстие 106.1 имеют круглую форму и позволяют текучим средам проходить через первый канал 111 и второй канал 112, как подробно описано ниже.

Передний по ходу полукорпус 102 и задний по ходу полукорпус 103 соединены вместе посредством передней по ходу цилиндрической стенки 105 и задней по ходу цилиндрической стенки 107, прикрепленных друг к другу. Передняя и задняя по ходу цилиндрические стенки 105 и 107 могут быть прикреплены друг к другу посредством крепления зажимом или посредством крепления винтами, как в первом и втором вариантах осуществления, показанных на фиг.1 и 2, или при помощи любого другого эквивалентного крепежного средства.

В данной патентной заявке, термины «передний по ходу» и «задний по ходу» используются для обозначения обычного направления перемещения текучих сред через первый канал 111 и через второй канал 112. Данные перемещения показаны на фиг.4-7 линиями перемещения L₂₁₁, L₂₁₂, L₃₁₁ , L₃₁₂.

Первая игла 130 выполнена с возможностью поступательного перемещения в первом направлении, показанном посредством оси Х₁₁₂, которая на фиг.1 является вертикальной. Вторая игла 160 выполнена с возможностью поступательного перемещения во втором направлении, которое также показано посредством оси Х₁₁₂. Другими словами, первое направление и второе направление, в которых перемещаются соответственно первая игла 130 и вторая игла 160, являются коллинеарными и совпадающими в виде общей оси Х₁₁₂.

Первая игла 130 выполнена с возможностью перемещения между открытым положением, в котором она открывает первый канал 111, и закрытым положением, в котором она закрывает упомянутый первый канал. Вторая игла 160 выполнена с возможностью перемещения между открытым положением, в котором она открывает второй канал 112, и закрытым положением, в котором она закрывает упомянутый второй канал. На фиг.1 показан клапан 100, который установлен в своей конфигурации закрытия, при этом первая игла 130 и вторая игла 160 находятся в своих соответствующих закрытых положениях. Другими словами, на фиг.1 первая игла 130 и вторая игла 160 находятся в своих закрытых положениях, в которых они закрывают соответственно первый канал 111 и второй канал 112. В конфигурации, показанной на фиг.1, текучая среда не может перемещаться в первом канале 111 и во втором канале 112.

Первая игла 130 состоит из первого переднего по ходу торцевого элемента 132, который имеет форму усеченного конуса, первого переднего по ходу цилиндра 133, первого кольца 134 и первого заднего по ходу цилиндра 135. Ось Х₁₁₂ является общей для первого переднего по ходу торцевого элемента 132, первого переднего по ходу цилиндра 133, первого кольца 134 и первого заднего по ходу цилиндра 135. Таким образом, первая игла 130 является осесимметричной относительно первого направления перемещения, образованного осью Х₁₁₂ . Первая игла 130 является полой. Более того, первый передний по ходу торцевой элемент 132, первый передний по ходу цилиндр 133, первое кольцо 134 и первый задний по ходу цилиндр 135 содержат полые центральные участки, которые сообщаются друг с другом.

Вторая игла 160 состоит из второго переднего по ходу торцевого элемента 162, который имеет форму усеченного конуса, второго переднего по ходу цилиндра 163, второго кольца 164 и второго заднего по ходу цилиндра 165. Ось Х₁₁₂ является общей для второго переднего по ходу торцевого элемента 162, второго переднего по ходу цилиндра 163, второго кольца 164 и второго заднего по ходу цилиндра 165. Таким образом, вторая игла 160 является осесимметричной относительно второго направления перемещения, образованного осью Х₁₁₂. Вторая игла 160 является полой. Более того, второй передний по ходу торцевой элемент 162, второй передний по ходу цилиндр 163, второе кольцо 164 и второй задний по ходу цилиндр 165 содержат полые центральные участки, которые сообщаются друг с другом.

Таким образом, первая игла 130 и вторая игла 160 расположены коаксиально относительно оси Х₁₁₂.

В данной патентной заявке термины «взаимно соединять», «соединять», «связывать» и «сообщаться» относятся к сообщению по текучей среде, т.е. к соединению, позволяющему газообразной или жидкой текучей среде перемещаться или циркулировать между двумя или более точками или частями. Такое соединение может быть прямым или непрямым, т.е. образованным посредством канала, трубы или протока и др. Аналогичным образом существительные, образованные от данных глаголов, такие как «взаимное соединение», «соединение» и «связь» относятся к такому сообщению по текучей среде.

Рядом с передним по ходу отверстием 104.1 корпус 101 образует первое седло 123 для первой иглы 130. Более того, первое седло 123 образовано поверхностью, выполненной в форме усеченного конуса с осью Х₁₁₂, которая расположена в переднем по ходу полукорпусе 102 и которая сужается к оси Х₁₁₂ по направлению к переднему по ходу отверстию 104.1. Первый передний по ходу торцевой элемент 132 имеет внешнюю радиальную поверхность 131, имеющую форму усеченного конуса, которая является дополняющей по отношению к форме усеченного конуса седла 123. Когда первая игла 130 находится в закрытом положении, внешняя радиальная поверхность 131 плотно прилегает к седлу 123. Таким образом, первая игла 130 закрывает первый канал 111.

В данной заявке прилагательные «радиальный» и «аксиальный» используются для обозначения обычной ориентации элемента, который они описывают. Например, говорится, что поверхность «радиальная» или «аксиальная» в зависимости от того, является ли нормаль к упомянутой поверхности ориентированной перпендикулярно или параллельно оси Х₁₁₂ .

В данной заявке прилагательные «внутренний» и «внешний» соответственно обозначают элемент, обращенный к оси Х₁₁₂, и элемент, обращенный от оси Х₁₁₂ .

Первая игла 130 образует второе седло 136 для второй иглы 160. Седло 136 образовано внутренней радиальной поверхностью второго переднего по ходу торцевого элемента 132, поверхность которого имеет форму усеченного конуса. Вторая игла 160 содержит концевую пластину 166, расположенную в переднем по ходу конце второго переднего по ходу торцевого элемента 162.

Концевая пластина 166 содержит концевую аксиальную поверхность, которая является дискообразной и которая перекрывает значительную часть переднего по ходу отверстия 104.1. Концевая пластина 166 также имеет внешнюю радиальную поверхность 161, имеющую форму усеченного конуса, которая является дополняющей по отношению к форме усеченного конуса второго седла 136. Когда вторая игла 160 находится в закрытом положении, внешняя радиальная поверхность 161 второго переднего по ходу торцевого элемента 162 плотно прилегает ко второму седлу 136. Таким образом, вторая игла 160 закрывает второй канал 112.

Первая игла 130 и вторая игла 160 приходят вровень с передним по ходу отверстием 104.1. Более того, соответствующие концевые аксиальные поверхности первого переднего по ходу торцевого элемента 132 и второго переднего по ходу торцевого элемента 162 приходят вровень с внешней поверхностью 104.2 передней по ходу торцевой пластины 104. Данное размещение позволяет минимизировать общий размер клапана 100 и уменьшить расход материала покрытия и расход очищающего средства.

Корпус 101 образует первый канал 111, который проточен в переднем по ходу полукорпусе 102. Первый канал 111 проходит прямолинейно вдоль оси Х₁₁₁. Значительная часть второго канала 112 образована посредством внутренней полости 170, образованной посредством глухого и цилиндрического отверстия с осью Х ₁₁₂, которое проходит через вторую иглу 160. Таким образом, второй канал 112 проходит по существу вдоль оси Х₁₁₂ . Ось Х₁₁₁ первого канала 111 является по существу поперечной по отношению к оси Х₁₁₂. Наречие «по существу» обозначает, что ось Х₁₁₁ и ось Х ₁₁₂ могут быть несовместимыми, т.е. непересекающимися. В плоскости фиг.1, ось Х₁₁₁ и ось Х₁₁₂ образуют угол А, равный примерно 70°.

Первая игла 130 способна перемещаться внутри корпуса 101, поддерживая соединение с возможностью скольжения вдоль и поворота вокруг оси Х₁₁₂. На практике внешняя радиальная поверхность первого переднего по ходу цилиндра 133 имеет диаметр D_133.1 , который немного меньше диаметра D₁₀₂ внутренней радиальной и цилиндрической поверхности переднего по ходу полукорпуса 102. Разность между диаметром D_133.1 и диаметром D ₁₀₂ соответствует рабочему зазору, позволяющему первому переднему по ходу цилиндру 133 скользить внутри переднего по ходу полукорпуса 102.

Аналогичным образом, диаметр D₁₃₅ внешней радиальной поверхности первого заднего по ходу цилиндра 135 немного меньше диаметра D₁₀₅ внутренней радиальной поверхности передней по ходу цилиндрической стенки 105. Разность между диаметром D₁₀₅ и диаметром D₁₃₅ соответствует рабочему зазору, который позволяет первому заднему по ходу цилиндру 135 скользить в передней по ходу цилиндрической стенке 105.

Аналогичным образом, вторая игла 160 способна перемещаться внутри первой иглы 130 и в заднем по ходу полукорпусе 103 с возможностью скольжения и вдоль и поворота вокруг оси Х₁₁₂. Для этой цели диаметр D₁₆₃ внешней радиальной поверхности первого переднего по ходу цилиндра 163 немного меньше диаметра D _133.2 внутренней радиальной поверхности первого переднего по ходу цилиндра 133. Разность между диаметром D_133.2 и диаметром D₁₆₃ соответствует рабочему зазору, который позволяет первому переднему по ходу цилиндру 163 второй иглы 160 скользить в первом переднем по ходу цилиндре 133 первой иглы 130.

Аналогичным образом, диаметр D₁₆₄ внешней радиальной поверхности первого кольца 164 немного меньше диаметра D₁₄₀ внутренней радиальной поверхности углубления 140, которое образовано посредством внутренней радиальной поверхности первого заднего по ходу цилиндра 135. Разность между диаметром D₁₆₄ и диаметром D₁₄₀ соответствует рабочему зазору, который позволяет первому кольцу 164 скользить в углублении 140. Кроме того, диаметр D₁₆₅ внешней радиальной поверхности первого заднего по ходу цилиндра 165 немного меньше диаметра D₁₀₈ внутренней радиальной поверхности внутренней цилиндрической стенки 108, которая принадлежит заднему по ходу полукорпусу 103. Разность между диаметром D₁₀₈ и диаметром D₁₆₅ соответствует рабочему зазору, который позволяет первому заднему по ходу цилиндру 165 скользить во внутренней стенке 108.

На фиг.8 показан пульверизатор 1, содержащий корпус 11, вмещающий в себя емкость 10, содержащую материал покрытия, и блок 12 высокого напряжения. Пульверизатор 1 содержит клапан 100, описанный выше со ссылкой на фиг.1. Соединительный канал 13 соединяет переднюю по ходу часть емкости 10 с передним по ходу отверстием 104.1 клапана 100. Соединительный канал 13 частично образован посредством второго канала 112. Задняя по ходу часть емкости 10 соединена с распылительным элементом (не показанным) посредством канала 14 подачи. Корпус 11 содержит внешнюю поверхность 15, окружающую переднее по ходу отверстие 104.1.

Как показано на фиг.1, переднее по ходу отверстие 104.1 является общим для первого канала 111 и второго канала 112. Когда клапан 100 находится в конфигурации открытия, краска и растворитель могут перемещаться последовательно через переднее по ходу отверстие 104.1 во время этапов очистки и наполнения емкости 10 пульверизатора 1. Второй передний по ходу торцевой элемент 162 второй иглы 160 содержит отверстия 172, распределенные вокруг оси Х₁₁₂. Через отверстия 172 текучие среды (краска, растворитель и сжатый воздух) могут перемещаться от переднего по ходу отверстия 104.1 к внутренней полости 170 и соответственно ко второму каналу 112.

Диаметр D₁₁₁ первого канала 111 равен примерно 3 мм, поскольку он предназначен для прохождения растворителя и сжатого воздуха с целью очистки каналов и распылительного элемента пульверизатора 1. Диаметр D₁₁₂ второго канала 112, измеренный в его самом узком участке, равен примерно 8 мм, поскольку он предназначен для прохождения краски. Таким образом, первый канал 111 и второй канал 112 выполнены с возможностью приема соответственно текучей среды первого типа, такой как очищающее средство, образованной посредством растворителя и сжатого воздуха, или текучей среды второго типа, такой как материал покрытия, образованной посредством краски.

Клапан 100 имеет длину L₁₀₀ , измеренную параллельно оси Х₁₁₂, равную примерно 49 мм. Клапан 100 имеет ширину W₁₀₀, измеренную перпендикулярно оси Х₁₁₂, равную примерно 44 мм. Таким образом, клапан 100 является очень компактным.

Данная компактность клапана 100 облегчает доступ к другим элементам пульверизатора 1 во время операций технического обслуживания, и она ограничивает затраты краски и расход растворителя. Кроме того, данная компактность ограничивает потери напора, вызываемые клапаном 100 при перемещениях краски и растворителя, тем самым повышая эффективность очистки и увеличивая скорость наполнения емкости 10 и соответственно уменьшая время, требующееся для изменения оттенков краски.

Первая игла 130 и вторая игла 160 содержат соответствующие упорные поверхности 137 и 167, которые выполнены с возможностью передачи соответствующих упорных сил F₁₃₇ и F ₁₆₇, прикладываемых упорной текучей средой, которой в данном примере является сжатый воздух. Сжатый воздух подается на первую упорную поверхность 137 через первую упорную камеру 138 и через первый упорный канал 139. Сжатый воздух подается на вторую упорную поверхность 167 через вторую упорную камеру 168 и через второй упорный канал 169, который образован через переднюю по ходу цилиндрическую стенку 105 и сообщается со второй упорной камерой 168 через первый задний по ходу цилиндр 135. Упорные поверхности 137 и 167 образованы посредством соответствующих передних по ходу аксиальных поверхностей колец 134 и 164.

Упорные силы F₁₃₇ и F₁₆₇ распределены соответственно по ряду упорных поверхностей 137 и 167. Равнодействующие упорных сил F₁₃₇ и F₁₆₇ приложены параллельно оси Х₁₁₂, т.е. в первом направлении перемещения, в котором поступательно перемещается первая игла 130, и во втором направлении перемещения, в котором поступательно перемещается вторая игла 160.

Для поджатия первой иглы 130 и второй иглы 160 обратно в их соответствующие закрытые положения, в которых они закрывают первый канал 111 и второй канал 112, клапан 100 дополнительно содержит первую пружину 191 и вторую пружину 192. Первая пружина 191 и вторая пружина 192 соответственно образуют первый упругий элемент и второй упругий элемент для поджатия первой иглы 130 и второй иглы 160 обратно в их соответствующие закрытые положения, в которых они закрывают первый канал 111 и второй канал 112. Первая пружина 191 и вторая пружина 192 работают на сжатие, противодействуя соответствующим упорным силам F₁₃₇ и F₁₆₇ .

Площади упорных поверхностей 137 и 167 определяются в зависимости от имеющегося давления упорной текучей среды и возвратных усилий, прикладываемых первой пружиной 191 и второй пружиной 192. Первая пружина 191 и вторая пружина 192 имеют размеры, зависящие от давлений подачи краски и растворителя, которые оказываются на их передние по ходу торцевые элементы типа 132. Данные давления подачи определяются для красильной установки, в которой используется клапан 100.

Первая пружина 191 представляет собой обычную винтовую проволочную пружину. Как вариант, это может быть гребневидная многовитковая пружина. При одинаковой длине без нагрузки гребневидная многовитковая пружина обладает большей жесткостью, чем обычная винтовая проволочная пружина. Первая пружина 191 ограничена сбоку задней по ходу цилиндрической стенкой 107 и внутренней стенкой 108, принадлежащим заднему по ходу полукорпусу 103. Первая пружина 191 упирается, во-первых, в заднюю по ходу торцевую пластину 106 и, во-вторых, в переднюю по ходу аксиальную поверхность первого заднего по ходу цилиндра 135.

Вторая пружина 192 представляет собой обычную винтовую проволочную пружину. Вторая пружина 192 ограничена сбоку задней по ходу цилиндрической стенкой 107 и внутренней стенкой 108. Вторая пружина 192 выполнена с возможностью плотного прилегания, во-первых, к задней по ходу торцевой пластине 106 и, во-вторых, к передней по ходу аксиальной поверхности первого кольца 164.

Клапан 100 также включает в себя множество зон уплотнения, которые расположены между его различными элементами с целью сделать их непроницаемыми для текучих сред, перемещающихся через клапан 100, где текучие среды образованы посредством краски, растворителя и сжатого воздуха. Первая игла 130 и вторая игла 160 уплотнены посредством уплотнительных колец, прилегающих к радиальным поверхностям, тем самым увеличивая аксиальную компактность клапана 100. Данные радиальные поверхности соответствуют цилиндрическим участкам первой иглы 130 и второй иглы 160. Реализация уплотнения не на аксиальных поверхностях, а на радиальных поверхностях позволяет удерживать текучие среды, при этом устраняя «мертвые» зоны.

На фиг.2 показан второй вариант выполнения клапана 200 настоящего изобретения. Описание клапана 100, которое приведено выше, может быть отнесено к клапану 200, за исключением существенных отличий, упомянутых ниже. Элемент клапана 200, который аналогичен или который соответствует элементу клапана 100, имеет такую же ссылочную позицию плюс 100.

Таким образом, данное преобразование определяет клапан 200, корпус 201, передний по ходу полукорпус 202, задний по ходу полукорпус 203, переднюю по ходу торцевую пластину 204, переднее по ходу отверстие 204.1, переднюю по ходу цилиндрическую стенку 205, заднюю по ходу торцевую пластину 206, заднее по ходу отверстие 206.1, заднюю по ходу цилиндрическую стенку 207, первый канал 211, имеющий ось Х₂₁₁ и диаметр D₂₁₁, второй канал 212, имеющий ось Х₂₁₂ и диаметр D₂₁₂, первое седло 223, первую иглу 230 с первым передним по ходу торцевым элементом 232, первый передний по ходу цилиндр 233, первое кольцо 234, первый задний по ходу цилиндр 235, второе седло 236, первую упорную поверхность 237, первую упорную камеру 238, углубление 240, вторую иглу 260 со вторым передним по ходу торцевым элементом 262, второй передний по ходу цилиндр 263, второе кольцо 264, второй задний по ходу цилиндр 265, концевую пластину 266, вторую упорную поверхность 267, вторую упорную камеру 268, внутреннюю полость 270, первую пружину 291 и вторую пружину 292.

Клапан 200 отличается от клапана 100 по существу функциями его первого и второго каналов, т.е. геометрическими формами и размерами первого канала 211 и второго канала 212. Первый канал 211 и второй канал 212 проходят соответственно вдоль оси Х₂₁₁ и вдоль оси Х₂₁₂ , которые являются перпендикулярными, т.е. которые образуют угол 90° между ними в плоскости фиг.2. Клапан 200 является более компактным по сравнению с клапаном 100, поскольку длина клапана 200 равна 43 мм, а его ширина равна 36 мм.

Диаметр D₂₁₁ первого канала 211 равен примерно 8 мм, поскольку он служит более конкретно для прохождения краски. Диаметр D ₂₁₂ второго канала 212, измеренный в его самом узком участке, равен примерно 3 мм, поскольку он служит для прохождения растворителя и сжатого воздуха для очистки каналов и распылительного элемента пульверизатора 1. Таким образом, второй канал 212 и первый канал 211 выполнены с возможностью приема соответственно текучей среды первого типа, такой как очищающее средство, образованной посредством растворителя и посредством сжатого воздуха, или текучей среды второго типа, такой как материал покрытия, образованной посредством краски.

Кроме того, первый передний по ходу торцевой элемент 262 второй иглы 260 является цилиндрическим в общей форме, в отличие от второго переднего по ходу торцевого элемента 162 клапана 100, который имеет форму усеченного конуса.

Кроме того, торцевой элемент 232 первой иглы 230 и торцевой элемент 262 второй иглы 260 содержат смачиваемые поверхности, которые являются по существу локально касательными по отношению к линиям перемещения текучих сред, с возможностью ограничения задерживания текучей среды.

Для этой цели, например, клапан 200 содержит углубление 232.1 в форме полутора, где углубление является локально касательным по отношению к линиям перемещения L₂₁₁, как показано на фиг.5. Первый и второй передние по ходу торцевые элементы 132 и 162, выполненные в форме усеченного конуса, также являются локально касательными по отношению к линиям перемещения текучих сред, тем самым позволяя ограничить задерживание текучей среды и улучшить промывку загрязненных поверхностей.

Кроме того, клапан 200 также имеет другие конструктивные отличия от клапана 100. Поскольку данные конструктивные отличия не подразумевают рабочие отличия между клапанами 100 и 200, в данной заявке они не описаны.

На фиг.3 показан третий вариант выполнения клапана 300 настоящего изобретения, который по существу аналогичен клапану, описанному выше со ссылкой на фиг.1. Описание клапана 100, которое приведено выше, может быть отнесено непосредственно к клапану 300, за исключением существенных отличий, упомянутых ниже. Элемент клапана 300, который аналогичен или который соответствует элементу клапана 100, имеет такую же ссылочную позицию плюс 200.

Таким образом, данное преобразование определяет клапан 300, корпус 301, передний по ходу полукорпус 302, задний по ходу полукорпус 303, переднее по ходу отверстие 304.1, заднее по ходу отверстие 306.1, первый канал 311, второй канал 312, имеющий ось Х₃₁₂, первую иглу 330 с первой упорной поверхностью 337 и первой упорной камерой 338, углубление 340, вторую иглу 360 со второй упорной поверхностью 367 и второй упорной камерой 368 и внутреннюю полость 370.

Клапан 300 отличается от клапана 100 по существу тем, что он содержит одну пружину 392, аналогичную второй пружине 192. Пружина 392 образует упругий элемент для поджатия первой иглы 330 и второй иглы 360 в их соответствующие закрытые положения, в которых они закрывают первый канал 311 и второй канал 312.

Для того чтобы удерживать вторую иглу 360 в открытом положении, во время открытия первой иглы 330, давление, существующее во второй упорной камере 368, должно быть выше давления, существующего в первой упорной камере 338.

Посредством установки вместо двух пружин 191 и 192 одной пружины 392 можно уменьшить стоимость изготовления и увеличить компактность клапана 300.

На фиг.6 и 7 показана работа клапана 300. Работа клапана 100 по существу аналогична работе клапана 300, которая описана ниже. Для осуществления этапа очистки клапан 300 устанавливают в первой конфигурации открытия, показанной на фиг.6. Первый канал 311 и второй канал 312 открываются в результате перемещения первой иглы 330 и второй иглы 360 под действием осевых давлений, оказываемых на упорные поверхности 337 и 367. Затем растворитель перемещается в первый канал 311 и во второй канал 312, тем самым очищая данные каналы и все задние по ходу элементы. Перемещение растворителя изображено линиями перемещения L₃₁₁ и L₃₁₂ .

Для осуществления этапа наполнения, клапан 300 устанавливают во второй конфигурации открытия, показанной на фиг.7. Первый канал 311 закрывается посредством первой иглы 330, а второй канал 312 открывается посредством перемещения второй иглы 360. Затем краска перемещается во второй канал 312 по направлению к емкости 10. Перемещение краски изображено линией перемещения L₃₁₂. В первый канал 211 текучая среда не проходит.

Когда клапан 300 находится в третьей конфигурации открытия (не показанной), первый канал 211 открыт, а второй канал 212 закрыт.

На фиг.4 и 5 показана работа клапана 200. Для осуществления этапа очистки клапан 200 устанавливают в первой конфигурации открытия, показанной на фиг.4. Первый канал 211 и второй канал 212 открываются в результате перемещения первой иглы 230 и второй иглы 260 под действием осевых давлений, оказываемых на упорные поверхности 237 и 267. Затем растворитель перемещается через первый канал 211 и через второй канал 212, тем самым очищая данные каналы и все задние по ходу элементы. Перемещение растворителя изображено линиями перемещения L₂₁₁ и L₂₁₂ .

Для осуществления этапа наполнения, клапан 200 устанавливают во второй конфигурации открытия, показанной на фиг.5. Первый канал 211 открывается посредством перемещения первой иглы 230, а второй канал 212 закрывается второй иглой 260. Затем краска перемещается в первый канал 211 по направлению к емкости 10. Перемещение краски изображено линией перемещения L211. При этом во второй канал 212 текучая среда не перемещается.

Когда клапан 200 находится в третьей конфигурации открытия (не показанной), первый канал 211 закрыт, а второй канал 212 открыт.

Помимо своей компактности клапан настоящего изобретения исключает механически блокируемую конструкцию, которая в известном уровне техники необходима в результате образования зон уплотнения одновременно для двух смежных каналов.

В одном варианте (не показанном), первое направление перемещения первой иглы параллельно второму направлению перемещения второй иглы, но не являясь коллинеарным с ним.

В другом варианте (не показанном), передний и задний по ходу полукорпуса соединены вместе посредством прикрепления друг к другу в результате зажима передней по ходу цилиндрической стенки в задней по ходу цилиндрической стенке, вместо прикрепления винтами, как в клапанах 100, 200 и 300. Зазор сборки, возникающий в результате данного закрепления зажимом, устраняется посредством второй пружины, поскольку вторая пружина работает на сжатие и оттягивает назад, во-первых, задний по ходу полукорпус, а во-вторых, передний по ходу полукорпус, посредством первой иглы.

В другом варианте выполнения (не показанном) первая игла 130 и вторая игла 160 выступают из переднего по ходу отверстия 104.1, а не находятся вровень с ним, как в клапанах 100, 200 и 300. Это позволяет в случае необходимости герметически изолировать переднюю по ходу полость.