RU72881U1

RU72881U1 - POWDER COATING INSTALLATION

Info

Publication number: RU72881U1
Application number: RU2007149452/22U
Authority: RU
Inventors: Федор Станиславович Шимчук
Original assignee: Саратовское акционерное производственно-коммерческое открытое общество "НЕФТЕМАШ"-САПКОН
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2008-05-10

Abstract

Полезная модель относится к устройствам нанесения покрытий из порошковых полимеров для повышения качества защиты изделий от воздействий окружающей среды. Задачей предлагаемой полезной модели является создание установки для нанесения порошковых покрытий упрощенной конструкции, позволяющей получить качественное полимерное покрытие. Решение задачи достигается тем, что в установке для нанесения порошковых покрытий, включающей бункер для порошка с воздушно-порошковым смесителем, источник сжатого воздуха и пистолет-распылитель, смеситель, с размещенным на нем бункером, и источник сжатого воздуха укреплены на одной раме. Смеситель в данном случае закреплен под выходным отверстием бункера и выполнен в виде электромагнитного клапана с рабочей камерой изменяющегося объема. Возможность изменения объема камеры достигается за счет изменения хода якоря электромагнитного клапана. Ход якоря устанавливается с помощью упора. В качестве источника сжатого воздуха использован источник подачи сжатого воздуха низкого давления вибрационного типа, например, виброкомпрессор. Вышеописанное устройство позволяет использовать воздушные компрессоры с низким давлением, что приводит к повышению качества покрытия и увеличению коэффициента использования порошка, за счет уменьшения эффекта «сдувания» порошка с поверхности окрашиваемого изделия. При использовании заявляемой полезной модели может быть получена существенная экономия электроэнергии при значительно возросшем качестве покрытия. 3 илл.The utility model relates to powder polymer coating devices for improving the quality of environmental protection of products. The objective of the proposed utility model is to create a plant for applying powder coatings of a simplified design, which allows to obtain high-quality polymer coating. The solution to the problem is achieved in that in the installation for applying powder coatings, including a powder hopper with an air-powder mixer, a compressed air source and a spray gun, a mixer with a hopper placed on it, and a compressed air source are mounted on one frame. The mixer in this case is fixed under the outlet of the hopper and is made in the form of an electromagnetic valve with a working chamber of varying volume. The ability to change the volume of the chamber is achieved by changing the stroke of the armature of the electromagnetic valve. The course of the anchor is set using the stop. As a source of compressed air, a source of supply of compressed air of low pressure of the vibration type is used, for example, a vibrocompressor. The above device allows the use of air compressors with low pressure, which leads to an increase in the quality of the coating and an increase in the coefficient of powder use, by reducing the effect of "blowing off" the powder from the surface of the painted product. When using the claimed utility model, substantial energy savings can be obtained with significantly increased coating quality. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам нанесения покрытий из порошковых полимеров для повышения качества защиты изделий от воздействий окружающей среды. Технология окрашивания, связанная с использованием порошков, является наиболее перспективной, так как она отвечает всем требованиям современного периода развития техники и технологии - экономики, экологии и безопасности производства.The utility model relates to powder polymer coating devices for improving the quality of environmental protection of products. The coloring technology associated with the use of powders is the most promising, since it meets all the requirements of the modern period of the development of engineering and technology - economics, ecology and production safety.

Известно устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий [Патент РФ №2036023, «Порошковый питатель», МПК В05В 7/24, приоритет 09.07.1992 г.], которое может быть применено в различных отраслях промышленности. Оно содержит резервуар (бункер) с порошком и смесительную камеру с патрубком для подачи сжатого воздуха. Поступающий из бункера порошок насыщается в смесительной камере воздухом, поступающим от источника сжатого воздуха. Полученная воздушно-порошковая смесь через штуцер подается на пистолет распылитель, с помощью которого порошок наносится на окрашиваемую деталь.A device for applying polymer powder coatings [RF Patent No. 2036023, "Powder feeder", IPC V05V 7/24, priority 09.07.1992], which can be used in various industries. It contains a reservoir (hopper) with powder and a mixing chamber with a pipe for supplying compressed air. The powder coming from the hopper is saturated in the mixing chamber with air coming from a source of compressed air. The resulting air-powder mixture through the nozzle is fed to the spray gun, with which the powder is applied to the painted part.

Недостаток этого устройства заключается в применении источника сжатого воздуха высокого давления, создающего высокоскоростной воздушный поток. При этом качество покрытия заметно ухудшается вследствие того, что происходит так называемое «сдувание» порошка с поверхности окрашиваемого изделия.The disadvantage of this device is the use of a source of compressed air of high pressure, creating a high-speed air stream. Moreover, the quality of the coating is noticeably deteriorated due to the fact that the so-called "blowing" of the powder from the surface of the painted product.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является установка для нанесения порошковых покрытий, известная из описания изобретения «Порошковый бункер - питатель» [а. с.№1796268, «Порошковый бункер - питатель», МПК В05В 7/24, приоритет 18.07.1990 г.]. Установка включает пневмомагистраль (источник сжатого воздуха) и порошковый бункер - питатель, в корпусе которого в рабочей камере размещен воздушно-порошковый смеситель, выполненный в виде вертикально расположенной продувочной трубы, открытой с двух концов и снабженной выходным патрубком, соединенным с распылителем (пистолет-распылитель) и размещенным в верхней части смесителя тангенциально к его боковой поверхности. При этом рабочая камера снизу снабжена входным, а сверху - продувочным патрубками. Через последний после окончания процесса окрашивания происходит продувка воздушно-порошковой магистрали для удаления оставшегося в ней порошка.Closest to the technical nature of the claimed utility model is the installation for applying powder coatings, known from the description of the invention "Powder hopper - feeder" [a. S. No. 1796268, “Powder hopper - feeder”, MPK V05V 7/24, priority July 18, 1990]. The installation includes a pneumatic line (source of compressed air) and a powder hopper - feeder, in the housing of which an air-powder mixer is placed in the working chamber, made in the form of a vertically arranged purge pipe, open at both ends and equipped with an outlet pipe connected to the spray gun (spray gun ) and placed at the top of the mixer tangentially to its lateral surface. At the same time, the working chamber is equipped with an inlet at the bottom and purge pipes at the top. After the last one after the end of the staining process, the air-powder line is purged to remove the powder remaining in it.

Недостаток заключается в том, что используется источник подачи воздуха высокого давления (пневмомагистраль) для того, чтобы через вертикальный смеситель снизу вверх The disadvantage is that a high pressure air supply source (pneumatic line) is used so that through the vertical mixer from the bottom up

увлечь ожиженный в рабочей камере порошок и, полученную воздушно-порошковую смесь, доставить через распылитель на обрабатываемую поверхность изделия. При высоком давлении воздушно-порошковой смеси качество покрытия ухудшается.entrain the powder liquefied in the working chamber and deliver the resulting air-powder mixture through a spray to the workpiece surface. At high pressure of the air-powder mixture, the coating quality deteriorates.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание установки для нанесения порошковых покрытий упрощенной конструкции, позволяющей получить качественное полимерное покрытие.The objective of the proposed utility model is to create a plant for applying powder coatings of a simplified design, which allows to obtain high-quality polymer coating.

Технический результат, который может быть получен при использовании заявляемой полезной модели заключается в обеспечении равномерности смешивания порошка с воздухом и снижении скорости подаваемой воздушно-порошковой смеси.The technical result that can be obtained using the claimed utility model is to ensure uniform mixing of the powder with air and reduce the speed of the supplied air-powder mixture.

Поставленная задача решается тем, что в установке для нанесения порошковых покрытий, включающей бункер для порошка с воздушно-порошковым смесителем, источник сжатого воздуха и пистолет-распылитель, смеситель, с размещенным на нем бункером, и источник сжатого воздуха укреплены на одной раме. Смеситель в данном случае закреплен под выходным отверстием бункера и выполнен в виде электромагнитного клапана с рабочей камерой изменяющегося объема. Возможность изменения объема камеры достигается за счет изменения хода якоря электромагнитного клапана. Ход якоря устанавливается с помощью упора. В качестве источника сжатого воздуха использован источник подачи сжатого воздуха низкого давления вибрационного типа, например, виброкомпрессор.The problem is solved in that in the installation for applying powder coatings, including a powder hopper with an air-powder mixer, a compressed air source and a spray gun, a mixer with a hopper placed on it, and a compressed air source are mounted on one frame. The mixer in this case is fixed under the outlet of the hopper and is made in the form of an electromagnetic valve with a working chamber of varying volume. The ability to change the volume of the chamber is achieved by changing the stroke of the armature of the electromagnetic valve. The course of the anchor is set using the stop. As a source of compressed air, a source of supply of compressed air of low pressure of the vibration type is used, for example, a vibrocompressor.

На фиг.1 представлен общий вид установки для нанесения покрытий.Figure 1 presents a General view of the installation for coating.

На фиг.2 представлен разрез по А-А на фиг.1.Figure 2 presents a section along aa in figure 1.

Нафиг.3 представлен разрез Б-Б на фиг.2.Figure 3 shows a section bB in figure 2.

Установка для нанесения порошковых покрытий содержит высоковольтный источник питания 1, блок управления 2, каркас 3, на котором на упругих подвесках 4 установлена рама 5. На раме 5 жестко закреплен виброкомпрессор 6 (источник подачи сжатого воздуха низкого давления вибрационного типа) и смеситель 7, состоящий из электромагнитного клапана 8 и рабочей камеры смешивания 9. Смеситель 7 закреплен под выходным отверстием 10 бункера 11. Верхняя часть бункера 11 герметично закрывается крышкой 12. Виброкомпрессор 6 соединен с бункером 11 и смесителем 7 гибкими воздуховодами 13 и 14. Смеситель 7 соединен с пистолетом-распылителем 15 гибким воздуховодом 16.The installation for applying powder coatings contains a high-voltage power source 1, control unit 2, frame 3, on which a frame 5 is mounted on elastic suspensions 4. A vibro-compressor 6 (a source of compressed air of low pressure of vibration type) is rigidly fixed to the frame 5, and a mixer 7, consisting from the electromagnetic valve 8 and the working mixing chamber 9. The mixer 7 is fixed under the outlet 10 of the hopper 11. The upper part of the hopper 11 is hermetically closed by a cover 12. The vibrocompressor 6 is connected to the hopper 11 and the mixer 7 are flexible and ducts 13 and 14. The mixer 7 is connected to spray gun 15 flexible air duct 16.

Электромагнитный клапан 8 состоит из цилиндрического корпуса 17, внутри которого соосно расположены: электромагнитная катушка 18, устанавливающий упор 19 и подвижный якорь 20. Подвижный якорь 20 снабжен эластичным уплотнением 21 из вакуумной или силиконовой резины, которое под действием пружины 22 перекрывает выходное отверстие 10 бункера 11. Трущиеся поверхности электромагнитного клапана 8 изолированы от попадания порошка резинотканевой мембраной 23, установленной между корпусом 17 и The electromagnetic valve 8 consists of a cylindrical body 17, inside of which are coaxially arranged: an electromagnetic coil 18, which establishes a stop 19 and a movable armature 20. The movable armature 20 is provided with an elastic seal 21 made of vacuum or silicone rubber, which under the action of the spring 22 blocks the outlet 10 of the hopper 11 The rubbing surfaces of the electromagnetic valve 8 are isolated from powder by a rubber-fabric membrane 23 mounted between the housing 17 and

фланцем 24. Внутренняя поверхность фланца 24 и поверхность якоря 20 образуют рабочую камеру смешивания 9, представляющую собой кольцевую полость 25, разделенную перегородкой 26 с тангенциальным входом и выходом воздушного потока в виде входного 27 и выходного 28 штуцеров, соединенных с воздуховодами 14 и 16 соответственно. Перегородка 26 перекрывает кольцевую полость 25, направляя воздушно-порошковую смесь в пистолет-распылитель 15. Устанавливающий упор 19 фиксируется контргайкой 29.flange 24. The inner surface of the flange 24 and the surface of the armature 20 form a mixing chamber 9, which is an annular cavity 25, divided by a partition 26 with a tangential inlet and outlet of the air stream in the form of inlet 27 and outlet 28 fittings connected to the ducts 14 and 16, respectively. The partition 26 overlaps the annular cavity 25, directing the air-powder mixture into the spray gun 15. The mounting stop 19 is fixed by a lock nut 29.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Напыляемый порошок засыпают в бункер 11 и герметизируют крышкой 12. При этом электромагнитный клапан 8 смесителя 7 находится в закрытом положении до нажатия на курок пистолета-распылителя 15. При нажатии на курок пистолета-распылителя 15 через блок управления 2 включается виброкомпрессор 6. Происходит продувка воздуховодов 14 и 16, рабочей камеры 9 смесителя 7 и пистолета-распылителя 15 с целью очистки их внутренних поверхностей от засорений. Через короткий промежуток времени (0,2 - 0,5 сек.) автоматически включается высоковольтный источник питания 1, формирующий электрическое регулируемое постоянное напряжение 30-100 кВ, «+» которого подается на электрод пистолета - распылителя 15, и «-» на окрашиваемое изделие. Включается электромагнитный клапан 8 и его якорь 20 перемещается вниз до контакта с упором 19, открывая выходное отверстие 10 бункера 11. По воздуховоду 13 в бункер сверху подается сжатый воздух, препятствующий слеживаемости порошка и производящий предварительное смешивание, образуя воздушно-порошковую смесь уже в бункере 11. Далее, под действием вибрации, передаваемой от корпуса виброкомпрессора 6 через раму 5, давлением нагнетаемого в бункер воздуха, и силы тяжести порошок в воздушном потоке поступает через выходное отверстие 10 бункера 11 в рабочую камеру основного смешивания 9. Здесь происходит окончательное смешивание воздушно-порошковой смеси с воздушным потоком, подаваемым через гибкий воздуховод 14. В результате получаем равномерно смешанный воздушно-порошковый поток. В этом случае для создания воздушно-порошковой смеси нет необходимости применять источники сжатого воздуха высокого давления, так как тангенциальные вход для сжатого воздуха и выход для воздушно-порошковой смеси находятся на одном уровне.The sprayed powder is poured into the hopper 11 and sealed with a cover 12. In this case, the electromagnetic valve 8 of the mixer 7 is in the closed position until the trigger of the spray gun 15 is pulled. When the trigger of the spray gun 15 is pulled through the control unit 2, the compressor 6 is turned on. 6. Air ducts are purged. 14 and 16, the working chamber 9 of the mixer 7 and the spray gun 15 in order to clean their internal surfaces from clogging. After a short period of time (0.2 - 0.5 sec.), The high-voltage power source 1 is automatically turned on, forming an electric regulated constant voltage of 30-100 kV, “+” of which is supplied to the electrode of the spray gun 15, and “-” to the painted product. The solenoid valve 8 is turned on and its anchor 20 moves down to contact with the stop 19, opening the outlet 10 of the hopper 11. Compressed air is supplied through the duct 13 to the hopper from above, preventing the caking of the powder and pre-mixing, forming an air-powder mixture already in the hopper 11 . Further, under the action of vibration transmitted from the housing of the vibrocompressor 6 through the frame 5, by the pressure of the air pumped into the hopper, and gravity, the powder in the air stream enters through the outlet 10 of the hopper 11 in ochuyu primary mixing chamber 9. There occurs final mixing air and powder mixture with the air flow supplied through the flexible duct 14. The result is a uniformly mixed air-powder stream. In this case, to create an air-powder mixture, there is no need to use high-pressure compressed air sources, since the tangential inlet for compressed air and the outlet for the air-powder mixture are at the same level.

Из рабочей камеры 9 под низким давлением воздушно-порошковая смесь через штуцер 28 по воздуховоду 16 подается на пистолет-распылитель 15, электрод которого находится под постоянным напряжением в 30-100 кВ.From the working chamber 9 under low pressure, the air-powder mixture through the nozzle 28 through the duct 16 is fed to the spray gun 15, the electrode of which is under a constant voltage of 30-100 kV.

Частицы порошковой краски, попадая в электрическое поле, приобретают электрический заряд и под его действием осаждаются на окрашиваемом заземленном изделии.Particles of powder paint, getting into an electric field, acquire an electric charge and under its action are deposited on a grounded product to be painted.

Напыляемый слой порошка за счет электрического притяжения и молекулярных сил удерживается на поверхности длительное время, достаточное для перемещения изделия в нагревательное устройство, где обеспечивается необходимая термообработка нанесенного слоя.The sprayed powder layer due to electrical attraction and molecular forces is held on the surface for a long time, sufficient to move the product into the heating device, which provides the necessary heat treatment of the applied layer.

Количество поступающего в воздушный поток порошка зависит от величины хода якоря 20, который устанавливают перемещением упора 19 по резьбе.The amount of powder entering the air stream depends on the stroke of the armature 20, which is set by moving the stop 19 along the thread.

При отпускании курка пистолета-распылителя 15 якорь 20 возвращается в верхнее положение, перекрывая выходное отверстие 10 бункера 11, при этом виброкомпрессор 6 продолжает работать, продувая рабочую камеру 9 смесителя 7, воздуховод 16 и пистолет-распылитель 15 от остатков порошка. Во время продувки остатки порошка также наносятся и оседают на окрашиваемом изделии.When releasing the trigger of the spray gun 15, the armature 20 returns to the upper position, blocking the outlet 10 of the hopper 11, while the vibrocompressor 6 continues to work, purging the working chamber 9 of the mixer 7, the air duct 16 and the spray gun 15 from the rest of the powder. During the purge, powder residues are also applied and deposited on the product to be painted.

После окончания продувки (3-6 сек.) виброкомпрессор 6 и высоковольтный источник питания 1 автоматически выключаются. Процесс нанесения порошка на окрашиваемую поверхность окончен.After the purge is completed (3-6 seconds), the vibration compressor 6 and the high-voltage power supply 1 are automatically turned off. The process of applying powder to the painted surface is over.

Автоматическая продувка воздушной системы в начале и конце процесса, а также выполнение смесителя в виде электромагнитного клапана с рабочей камерой изменяющегося объема и тангенциальными входом и выходом воздушного потока позволяет повысить надежность работы установки и повысить качество покрытия за счет исключения эффекта «оседания» порошка внутри электромагнитного клапана и транспортных каналов (воздуховодов).Automatic purging of the air system at the beginning and end of the process, as well as the execution of the mixer in the form of an electromagnetic valve with a working chamber of varying volume and tangential inlet and outlet of the air flow, can improve the reliability of the installation and improve the quality of the coating by eliminating the effect of "sedimentation" of the powder inside the electromagnetic valve and transport channels (ducts).

Вышеописанное устройство позволяет использовать воздушные компрессоры с низким давлением, то есть производить нанесение порошка на окрашиваемое изделие воздушно-порошковым потоком, имеющим небольшую скорость, что приводит к повышению качества покрытия и увеличению коэффициента использования порошка, за счет уменьшения эффекта «сдувания» порошка с поверхности окрашиваемого изделия. Кроме того, наличие предварительной (в бункере 11) и основной (в рабочей камере 9) зон смешивания порошка с воздухом приводит к получению равномерной воздушно-порошковой смеси, что также положительно сказывается на качестве покрытия. Виброкомпрессор 6 является источником сжатого воздуха низкого давления, поэтому при использовании заявляемой полезной модели может быть получена существенная экономия электроэнергии при значительно возросшем качестве покрытия.The above device allows the use of air compressors with low pressure, that is, to apply the powder to the product to be painted with an air-powder flow having a low speed, which leads to an increase in the quality of the coating and an increase in the coefficient of powder utilization, by reducing the effect of “blowing off” the powder from the surface of the painted products. In addition, the presence of preliminary (in the hopper 11) and the main (in the working chamber 9) zones of mixing the powder with air leads to a uniform air-powder mixture, which also positively affects the quality of the coating. The vibrocompressor 6 is a source of low-pressure compressed air, therefore, when using the inventive utility model, significant energy savings can be obtained with a significantly increased coating quality.

Claims

Installation for applying powder coatings, including a powder hopper with an air-powder mixer and a compressed air source, characterized in that the mixer, with the hopper placed on it, and the compressed air source are mounted on one frame, the mixer mounted under the outlet of the hopper, made in the form of an electromagnetic valve with a working chamber of varying volume, and a source of compressed air of a low pressure of vibrational type was used as a source of compressed air.