RU17015U1 - Установка для трибостатического напыления порошковых полимерных материалов - Google Patents

Abstract

Установка для трибостатического нанесения порошкообразных полимерных материалов, включающая порошковый питатель с двумя встроенными в него бункерами с четырьмя эжекторами и двумя мешалками-разрыхлителями, два трибостатических распылителя, выполненных в форме пистолета, панель с пневмооборудованием и блок включения, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит два трибостатических распылителя, а каждый трибостатический распылитель содержит корпус - полый цилиндр, смонтированный в нем электризатор для трибостатической зарядки порошка, быстросменное сопло и затыльник с каналом для порошково-воздушной смеси, выполненный с внутренней полостью в форме усеченного конуса, в которой расположена начальная часть электризатора, при этом электризатор выполнен в форме двух цилиндров, причем цилиндр меньшего диаметра посажен с натягом вовнутрь большего полого цилиндра, который посажен с натягом вовнутрь корпуса, а на внешних стенках обоих цилиндров нарезаны двухзаходные спиральные винтовые каналы для прохода воздушно-порошковой смеси, дополнительно в торце концевой части ствола выполнена параболическая выемка с резьбовым отверстием для быстросменного сопла в центре, образующая с торцами цилиндров электризатора и быстросменным соплом смесительную полость, а панель с пневмооборудованием выполнена с четырьмя независимыми системами пневмораспределения.

Description

порошковой смеси, эжектор и распылительную головку, при этом между порошковым питателем и приёмной камерой установлена коническая втулка, выполненная с винтовым каналом и тангенциальными каналами для подвода воздуха в винтовой канал, расположенными с интервалом в полшага винтового канала. В приёмной камере, в нижней части её, выполнен тангенциальный канал для подачи воздуха (см. авторское свидетельство СССР № 782881, кл. В 05 В 5/08).

Недостатком данного устройства является невысокая степень осаждения порошкового материала и повышенная опасность для жизни работающих.

Известно устройство для нанесения покрытий из порошкообразных материалов, выполненное в виде распылителя, содержащего цилиндрический корпус с узлом трибоэлектрической зарядки порошка, выполненный в виде установленных коаксиально и с зазором одна относительно другой внутренней и наружной трубок, а токопроводящий элемент размещён по винтовой линии на поверхности внутренней трубки, на концевых участках которой выполнены отверстия, причём после отверстий на входе и перед ними на выходе установлены заглушки (см. авторское свидетельство № 1274773, кл. В 05 В 5/02).

Недостатком данного устройства является неравномерное распределение порошка в воздушном потоке, наличие агломератов из неразделённых порошкообразных частиц и наличие зон возможного скопления порошка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату и принятая авторами за прототип является установка АЗП-1 для электростатического распыления порошковых полимерных материалов, включающая порошковый питатель со встроенными в него бункерами для порошкового материала

7

С эжекторами и мешалками-разрыхлителями, двух блоков включения и четырёх электростатических распылителей, выполненных в форме пистолета (см. Полякова К.К., Пайма В.И. Технология и оборудование для нанесения порошковых полимерных покрытий. М.: Машиностроение, 1972. 136с., ил.).

Недостатками данной установки являются:

-повышенная опасность искрообразования за счёт наличия блоков вьюоковольтного оборудования и, как следствие, пожаровзрывоопасность окрасочных производств;

-нормированное минимальное расстояние от головки распылителя до заземлённого окрашиваемого изделия для предотвращения пробоя;

-повышенное потребление электроэнергии;

-невысокая степень осаждения распыляемого порошка;

-повышенная опасность для жизни работающих;

-невозможность получения защитных покрытий на основе фторопласта и пентапласта для применения в химических производствах за счёт ограниченного диаметра условного прохода эжекторов;

-нанесение порошкообразного материала на двух рабочих местах одновременно;

-невозможность работы двумя разными порошковыми материалами одновременно;

-работа с применением баллонов с инертным газом.

Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемой установки, сводится к исключению опасности искрообразования, высокой и равномерной степени осаждения порошкообразного материала на изделия без наличия агломератов, повешенной производительностью по напыляемому порошку, снижению опасности для жизни работающих, расширению

5

функциональных возможностей и облаоти применения установки, в частности для нанесения покрытий с высокой химической устойчивостью и механической прочностью на основе химически стойких термопластичных полимеров - фторопластов, пентапластов и полиамидов - на химических производствах при защите аппаратов, ёмкостей, мешалок, фитингов, насосов, вентиляторов, трубопроводов, отводов, тройников и других изделий от воздействия агрессивных сред.

Технический результат достигается с помощью установки для трибостатического нанесения порошкообразных полимерных материалов, включающей порошковый питатель с двумя встроенными в него бункерами с четырьмя эжекторами и двумя мешалкамиразрыхлителями, четыре трибостатических распылителя, выполненных в форме пистолета, панель с пневмооборудованием и блок включения, при этом каждый трибостатический распылитель содержит корпус - полый цилиндр, смонтированный в нём электризатор для трибостатической зарядки порошка, быстросменное сопло и затыльник с каналом для порошково-воздушной смеси, выполненный с внутренней полостью в форме усечённого конуса, в которой расположена начальная часть электризатора, при этом электризатор выполнен в форме двух цилиндров, причём цилиндр меньшего диаметра посажен с натягом вовнутрь большего полого цилиндра, который посажен с натягом вовнутрь корпуса, а на внешних стенках обоих цилиндров нарезаны двухзаходные спиральные винтовые каналы для прохода воздушно-порошковой смеси, дополнительно в торце концевой части ствола выполнена параболическая выемка с резьбовым отверстием для быстросменного сопла в центре, образующая с торцами цилиндров электризатора и быстросменным соплом смесительную полость, а панель с пневмооборудованием выполнена с четырьмя независимыми системами пневмораспределения, рассчитанными на одновременную работу четырёх трибостатических распылителей.

На фиг. 1 дана установка для трибостатического нанесения порошкообразных полимерных материалов, общий вид и вид сбоку в разрезе.

На фиг. 2 дан главный вид трибостатического распылителя в форме пистолета с рукояткой и электризатором в разрезе.

Установка для трибостатического нанесения порошкообразных полимерных материалов состоит из порошкового питателя 1 с двумя встроенными в него бункерами 2 для порошкообразного материала. В бункерах 2 для получения аэровзвеси порошкового материала перед входными отверстиями четырёх эжекторов 3 установлены две мешалки-разрыхлителя 4. Установка содержит четыре трибостатических распылителя 5, соединённых с питателем 1 гибкими шлангами 6, панель с пневмооборудованием 7 и блок вкпючения 8. Благодаря конструкции электризатора 9 в трибостатических распылителях 5 установка может использоваться для нанесения защитных и специальных покрытий из всех видов порошкообразных полимеров. Трибостатический распылитель 5 выполнен в форме пистолета. Каждый трибостатический распылитель содержит корпус - полый цилиндр 10, смонтированный в нём электризатор 9 для трибостатической зарядки порошка, быстросменное сопло 11 и затыльник 12с каналом 13 для порошково-воздушной смеси, выполненный с внутренней полостью 14 в форме усечённого конуса, в которой расположена начальная часть электризатора. Электризатор 9 выполнен в форме двух цилиндров, причём цилиндр меньшего диаметра 15 посажен с натягом вовнутрь большего полого цилиндра 16, который посажен с натягом вовнутрь корпуса 10, а на внешних стенках обоих цилиндров нарезаны двухзаходные спиральные винтовые каналы для прохода воздушно-порошковой смеси. В торце концевой части ствола выполнена параболическая выемка 17с резьбовым отверстием для быстросменного сопла 11 в центре, образующая с торцами цилиндров электризатора 9 и быстросменным соплом 11 смесительную полость 18. На рукоятке 19 расположен пусковой микропереключатель 20. Порошковый питатель 1 установки представляет собой два бункера 2 с асинхронными двигателями 21, на выходных валах которых, посредством муфт, подсоединены две мешалки-разрыхлителя 4. На корпусе питателя 1 расположены два масловлагоотделителя 22 для обеспечения подачи в бункера 2 сухого очищенного сжатого воздуха от внешнего источника. Блок включения 8 включает в себя общий пускатель 23, выключатель сети 24 и выключатель 25 мешалок-разрыхлителей 4 на каждую пару рабочих мест и пусковое реле на каждый двигатель. Панель с пневмооборудованием 7 включает в себя четыре независимые системы пневмораспределения, содержащие предохранительные электрические пневмоклапаны давления, пневморедукторы и смесители, соединённые с выходами эжекторов 3 и трибостатических распылителей 5 посредством гибких шлангов 6. На панели 7 установлены два манометра 26 и два регулятора 27 на подачу порошка и геометрию факела на каждую пару рабочих мест. Установка может применяться как в ручном режиме работы, так и в составе полуавтоматических линий. Установка рассчитана на четыре рабочих места.

Установка для трибостатического нанесения порошкообразных полимерных материалов работает следующим образом.

После включения установки нажимается пусковой микропереключатель 20 на рукоятке 19 трибостатического распылителя 5 и включается асинхронный двигатель 21, начиная вращать мешалкуразрыхлитель 4, создавая аэрозоль порошкообразного материала

Ш

перед эжекторами 3. Одновременно в бункера 2 подаётся очищенный в масловлагоотделителях 22 сжатый воздух.

Порошковый питатель установки 1 работает на принципе эжекции порошка из кипящего слоя. При нанесении распылением порошкообразный материал в виде аэрозоля подаётся через эжекторы 3 из бункеров 2 по гибким шлангам 6 для подачи порошкововоздушной смеси через систему пневмораспределения в затыльник 12 трибостатического распылителя 5, проходя сквозь внутреннюю полость 14 по спиральным винтовым каналам цилиндров15 и 16 электризатора 9 частицы порошка заряжаются и, проходя через параболическую выемку 17 распыляются из быстросменного сопла 11. Порошок заряжается за счёт трения, возникающего при движении порошка по спиральным винтовым каналам цилиндров, изготовленных из диэлектрика (эбонит, фторопласт и т.п.), т.е. на принципе трибоэлектрического эффекта. Порошок осаждается на изделии равномерным слоем, толщина покрытия может составлять 150 - 400 мкм. Изменением положения регуляторов 27 на панели с пневмооборудованием 7 устанавливают оптимальную геометрию факела и интенсивность подачи порошка, считывая показания манометров 26. По окончании работы выключают выключатель сети 24 и, затем, общий пускатель 23.

Возможности установки позволяют работать одновременно двумя разными полимерными порошкообразными материалами без применения инертного газа четырём рабочим за счёт четырёх независимых пневмосистем распределения в панели с пневмооборудованием 7 и четырёх эжекторах 3 на двух бункерах 2.

Преимуществами предлагаемой полезной модели являются:

пониженное потребление электроэнергии;

возможность одновременной работы четырьмя распылителями за счёт четырёх независимых пневмосистем распределения;

пониженная опасность искрообразования за счёт исключения высоковольтного оборудования и, как следствие, пониженные требования безопасности к окрасочному производству;

возможность одновременно работать одновременно двумя разными полимерными порошкообразными материалами; ненормированное расстояние от сопла распылителя до изделия за счёт исключения возможности образования пробоя;

высокая степень осаждения полимерными порошкообразными материалами на окрашиваемое изделие; пониженная опасность для жизни работающих; мобильность установки за счёт исключения использования в процессе работы баллонов с инертным газом; получение всех видов покрытий из любых порошковых полимерных материалов, т.е. расширение области применения установки;

упрощение и, как следствие, удешевление конструкции; облегчение веса распылителя и повышение удобства пользования им, т.е. повышение эргонометрических показателей;

возможность регулирования факела порошково-воздушной смеси давлением без дополнительного подвода воздушного потока за счёт конструкции параболической выемки в корпусе трибостатического распылителя и бьютросменного сопла; Уста ВОЗМОЖНОСТЬ окраски изделий любых геометрических форм за счёт лёгкой замены быстросменных сопел на распылителях. новка имеет следующие технические характеристики: производительность по распыляемому порошку 25 кг/ч; потребляемая мощность 0,24 кВт; давление воздуха 0,05-0,20 МПа; напряжение 380 В; степень осаждения порошка на изделиях 70 %. /у(Ш)й(

Авторы:fjj &ftitJ c s . А --::: Алексеев Андрей Александрович Дмитриев Александр Сергеевич Барыленко Юрий Макарович Мезенцев Борис Лазаревич (

Claims (1)

1. Установка для трибостатического нанесения порошкообразных полимерных материалов, включающая порошковый питатель с двумя встроенными в него бункерами с четырьмя эжекторами и двумя мешалками-разрыхлителями, два трибостатических распылителя, выполненных в форме пистолета, панель с пневмооборудованием и блок включения, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит два трибостатических распылителя, а каждый трибостатический распылитель содержит корпус - полый цилиндр, смонтированный в нем электризатор для трибостатической зарядки порошка, быстросменное сопло и затыльник с каналом для порошково-воздушной смеси, выполненный с внутренней полостью в форме усеченного конуса, в которой расположена начальная часть электризатора, при этом электризатор выполнен в форме двух цилиндров, причем цилиндр меньшего диаметра посажен с натягом вовнутрь большего полого цилиндра, который посажен с натягом вовнутрь корпуса, а на внешних стенках обоих цилиндров нарезаны двухзаходные спиральные винтовые каналы для прохода воздушно-порошковой смеси, дополнительно в торце концевой части ствола выполнена параболическая выемка с резьбовым отверстием для быстросменного сопла в центре, образующая с торцами цилиндров электризатора и быстросменным соплом смесительную полость, а панель с пневмооборудованием выполнена с четырьмя независимыми системами пневмораспределения.