Устройство для нанесения порошкообразных материалов

Устройство для нанесения порошкообразных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее камеру наддува и емкость с пористым дном, разделенную перегородкой на рабочий резервуар и порошу ковыйшитатель, отличающе е-, с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, оно снабжено полой насадкой и пневмоцилиндром , бесштоковая полость которого сообщена с полостью камеры наддува , причем пневмоцилиндр размещен в камере наддува, а насадка установлена на штоке пневмоцилиндра и размещена в порошковом питателе.

СООЗ СОВЕТСНИХ

Ц

РЕСПУБЛИК

09) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

20 ц

13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3626411/23-05 (22) 26.07.83 (46) 30.08,84. Бюл. 11 32 (72) О.P.Þðêåâè÷, В.И,Ткачев,,Ю.А.Усович, В.А.Довгяло и А.И.Ляпунов (7!) Институт механики металлополимерных систем АН БССР (53) 678.056(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

У 910206, кл. В 05 В 5/08, 1980.

2. Патент Франции )Р 2155538, кл. В 44 D 1/00, 1973(ïðîòoòèï).

gag В 05 В 5/08;В 05 С 19/02 (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее камеру наддува и емкость с пористым дном, разделенную перегородкой на рабочий резервуар н порошковый питатель, о т л и ч à Io щ е е-, с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, оно снабжено полой насадкой и пневмоцилиндром, бесштоковая полость которо"

ro сообщена с полостью камеры надду" ва, причем пневмоцилиндр размещен .в камере наддува, а насадка установлена на штоке пневмоцилиндра и размещена в порошковом питателе.

1110492

2. Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что насадка установлена с воэможностью осевого перемещения вдоль штока.

Изобретение относится к технике нанесения покрытий из порошкообраэных полимерных материалов и может быть использовано в машиностроитель@ой, химической, электротехнической н других отраслях промышленности.

Полимерные покрытия, нанесенные на металлоизделия из псевдоожиженного слоя порошкообразных материалов в электростатическом поле, характеризуются высокими показателями защитных, антифрикционных, электрофизических и прочих свойств, обусловливающих повышенную эксплуатционную надежность машин и механизмов. 15

Однако качество формируемых покрытий и производительность устройств для их получения зачастую оказываются неудовлетворительными. Одной из причин этого является дестабилизация 20 параметров псевдоожиженного состоя" ния материала, обусловленная недостаточной механизацией и автоматизацией технологического процесса на,,несения покрытий. В ряде известных 25 устройств удалось в некоторой степени устранить эти недостатки эа счет поддержания постоянным уровня псевдо ожиженного слоя порошкообразного полимерного материала в процессе полу-чения покрытий.

Известно устройство, содержащее камеру наддува, рабочий резервуар с пористым дном и порошковый питатель, в котором для поддержания уров-З ня псевдоожиженного слоя материала в резервуаре используется фотоэлектрический датчик, управляющий работой порошкового питателя П) .

Недостатком данного устройства является существенное колебание уровня материала в рабочем резервуаре в процессе нанесения покрытий, обусловленное изменением условий

Г работы фотодатчика у запыленность чувствительного элемента 1, приводяЗ.Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью расширения технологических возможностей, в штоке выполнен сквозной калиброванный канал, сообщающийся с полостью насадки. щее к ухудшению качества получаемых покрытий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее камеру наддува и емкость с пористым дном, разделенную перегородкой на рабочий резервуар и порошковый питатель. Камера наддува выполнена в виде секций, связанных с индивидуальными источниками сжатого газа и имеющих в плане форму резервуара и питателя 21.

Однако в процессе нанесения покрытий уровень псевдоожиженного материала в рабочем резервуаре периодически восстанавливается путем увеличения питателя, что приводит к увеличению высоты слоя материала в питателе и переливу его через перегородку в резервуаре. После заполнения рабочего резервуара материалом давление газа в указанной секции уменьшается.

Таким образом, устройство поддерживает заданный уровень псевдоожиженного материала(как порошкообразного, так и жидкости1в рабочем резервуаре и позволяет получить покрытия удовлетворительного качества на изделиях сложной конфигурации.

Однако на осуществление процесса подачи материала из порошкового питателя в рабочий резервуар затрачивается значительное время, в течение которого нанесение покрытий на изделия не представляется возможным без ухудшения качества. Кроме того, периодическая подача порций материала из порошкового питателя, имеющего отличные от состояния оптимального псевдоожижения параметры, приводит к изменению гидродинамических характеристик псевдоожиженного слоя материала в резервуаре.

Для его стабилизации требуется определенное время, что удлиняет

1)10492 4 пористым дном 2 на камеру 3 наддува и емкость 4 для порошкообразного материала, которая разделена перегородкой 5, высота перегородки регулируется планкой 6, разделена на рабочий резервуар 7 и порошковый питаи- тель 8. Резервуар снабжен экраном

9 и коронирующим электродом 10, связанным с источником 11 высокого йродолжительность межоперационнои подготовки устройства к работе.

Все это снижает производительность устройства в процессе нанесения пок рытий.

Цель изобретения — повышение про изводительности расширение технолог ческих возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для нанесения порошкообразных материалов, содержащее камеру наддува и емкость с пористым дном, разделенную перегородкой на рабочий ререэвуар и порошковый питатель, снабжено полой насадкой и пневмоцилиндром, бесштоковая полость которого сообщена с полостью камеры наддува, причем пневмоцилиндр размещен в камере наддува, а насадка установлена на штоке пневмоцилиндра и размещена в порошковой питателе, причем насадка установлена с возможностью осевого перемещения вдоль штока.

Кроме того, в штоке выполнен сквозной калиброванный канал, сообщающийся с полостью насадки.

Предлагаемые усовершенствования устройства позволяют осуществлять непрерывную подачу порошкообразного материала в рабочий резервуар по мере его выработки в процессе нанесения покрытий путем вытеснения псевдоожиженного материала из порошкового питателя за счет перемещения насадки, установленной на штокеЗ5 пневмоцилиндра, бесштоковая полость которого связана с камерой наддува.

Подача порошкообразного материала из питателя происходит до восстановления уровня(пневмосопротивления) псевдоожиженного слоя материала в резервуаре. Таким образом, удается сократить затраты времени на межоперационную подготовку устройства к работе, чем достигается непрерывность 45 технологического процесса нанесения покрытий на изделия, и стабилизировать гидродинамические характеристики псевдоожиженнorо слоя материала в рабочем резервуаре, что положитель- 50 но отражается на производительности устройства и качестве получаемых покрытий.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для нанесения порошкообразных материалов.

Устройство состоит из диэлектрического корпуса l, разделенного напряжения.

В камере 3 наддува смонтирован пневмоцилиндр 12 с поршнем )3 и штоком 14 в котором выполнен сквозной калиброванный канал 15. Шток через пористое дно 2 выведен в порошковый питатель 8, и на нем с возможностью осевого перемещения по резьбе установлена насадка 16 с фиксатором положения(не показан ). Сопряжение штока 14 с пористым дном защищено от попадания порошка гофрой 17. Бесштоковая полость 18 пневмоцилиндра 12 посредством пневмодросселя 19 сообщена с камерой

3 наддува, а штоковая 20 — через отверстие 2) сообщена с атмосферой.

Подвеска 22 заземлена и предназначена для размещения покрываемого изделия 23, а опускной механизм

24 — для погружения его в псевдоожиженный слой порошкообразного материала.

Устройство работает следующим образом.

В рабочий резервуар 7 и порошковый питатель 8 засыпается .порошкооб. разный полимерный материал, Пневмодроссель 19 настраивается на такой расход сжатого газа, например, воздуха, при котором сила тяжести системы: поршень 13, шток 14 и насадка

16 уравновешивается силой давления воздуха на поршень. В камеру 3 наддувка подается сжатый воздух, расход которого задается в зависимости от количества и структурно-физических характеристик полимерного материала.

Воздух, проходя через пористое дно

2 и слой порошкообразного материала, переводит последний в псевдоожиженное состояние, В начальный момент процесса псевдоожижения, вследствие большого пневмосопротивления насыпного слоя материала, в камере 3 наддува создается давление сжатого воздуха, существенно превышающее его величину в режиме оптимального псевдоожижения. Это обусловливает повышенный

1110492 расход воздуха, поступающего через пневмодроссель 19 в бесштоковую полость 18 пневмоцилиндра 12. Благодаря значительно меньшему расходу воздуха, выходящего через сквозной 5 калиброванный канал 15 штока 14 в атмосферу, в указанной полости создается давление сжатого воздуха, действующего на поршень с силой, превышающей силу тяжести системы: поршень 13, шток 14 и насадка 16, что приводит к перемещению их в крайнее верхнее положение.

При достижении оптимального режима псевдоожижения за счет снижения 15 пневмосопротивления слоя порошкообразного материала, давление сжатого воздуха в камере. 3 наддува падает.

Вследствие этого уменьшается расход воздуха через пневмодроссель 19 и 2О соответственно сила давления его на поршень 13 до значения, при котором уравновешивается сила тяжести укаэанной системы, фиксируется по началу ее перемещения вниз и при необ- д ходимости регулируется пневмодросселем1.

Планкой 6 устанавливается высота перегородки 5 на 3-10 мм выше уровня псевдоожиженного слоя материала в рабочем резервуаре 7 и порошковом питателе 8. Насадка 16 перемещается по резьбе на штоке 14 вниз до совмещения(нодъема)поверхности слоя порошкообразного материала в порошковом

35 питателе с верхним торцом пленки 6 и фиксируется. На электрод IO подается высокое напряжение от источника

11.

Покрываемое изделие 23 закрепляется на заземленной подвеске 22 и перемещается через рабочий резервуар 7 над слоем псевдоожиженного полимерного мате1иала, Частицы материала, заряженнь(;ак за счет статической

45 электризации при псевдоожижении, так и в ионном. лоле коронного разряда, возникающего в электростатическом поле между коронирующим электродом

10 и заземленным иэделием 23, выносятся из псевдоожиженного слоя и рав50 номерно осаждаются на изделии. Последнее приводит к уменьшению количества и соответственно уровня порошкообраэного материала в резервуаре, вследствие чего снижается пневмосо55 противление псевдоожиженного слоя, а следовательно, и давление сжатого воздуха в камере 3 наддува и связанной с ней бесштоковой полости 18 пневмоцилиндра 12. В результате этого нарушается равновесие системы: поршень 13, шток 14 и насадка 16, что и обусловливает перемещение указанных элементов вниз. Погружение насадки в слой псевдоожиженного материала приводит к вытеснению последнего из порошкового питателя 8 и переливу через верхний торце планки 6 в рабочий резервуар 7. Перемещение насадки поршня и штока прекращается при восстановлении до исходного зна-. чения уровня< пневмосопротивления 1 псевдоожиженного слоя в резервуаре, Ia значит, и давления воздуха в камере наддува и сообщенной с ней бесштоковой полости пневмоцилиндра.

Этот процесс происходит непрерывно, чем достигается автоматическое поддержание заданного уровня лорошкообразного полимерного материала в рабочем резервуаре 7 без изменения параметров его псевдоожиженного состояния.

Изделие 23 с напыленным слоем материала транспортируется в печь оплавления покрытия и далее — на следующую технологическую операцию.

Толщина получаемого покрытия определяется параметрами электростатического поля и временем нанесения порошкообраэного материала на изделие (зависит от скорости перемещения изделия через рабочий резервуар) .

Помимо данного варианта получения покрытий, предлагаемое устройство позволяет реализовать метод нанесения покрытий погружением изделий в псевдоожиженный слой порошкообразного полимерного материала. При погружении изделия 23 в слой псевдоожиженного материала с помощью опускного механизма 24 повышается уровень, а следовательно, и пневмосопротивление слоя материала в рабочем резервуаре 7, вследствие чего увеличивается давление сжатого воздуха в камере 3 наддува и сообщенной с ней бесштоковой полости 18 пневмоцилиндра. Это приводит к перемещению поршня 13, штока 14 и насадки 16 вверх и уменьшению уровня псевдоожиженного слоя материала в порошковом питателе 8. При этам избыток материала из рабочего резервуара 7 переливается через перегородку 5 в пптатель.

Уровень материала в резервуаре определяется положением верхне о торца

1110492

Составитель Л,Янюшин

Редактор Н.Воловик Техред С,Легеза Корректор В.Бутяга.

Заказ 6228/6 Тираж 671 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 планки 6 и задается в зависимости от длины покрываемого участка изделия. По окончании процесса нанесения покрытия иэделие извлекается,иэ слоя псевдоожиженного материала, в силу

mего снижается уровень и пневмосоI противление) слоя его в рабочем резервуаре, а значит, и давление сжатого воздуха в камере 3 наддува . и бесштоковой полости 18. Последующий процесс восстановления заданного уровня псевдоожиженного слоя материала в резервуаре аналогичен описанному.

Данным методом предпочтительно наносить покрытия на отдельные участки предварительно нагретых изделий, Кроме пневмоцилиндра поршневого типа в конструкции устройства могут быть использованы мембранные, силь,фонные и пневмоцилиндры и т.д. Однако необходимо чтобы их рабочий орган(мембрана, сильфон и т.п. ) обладал достаточной чувствительностью к изменению даьления псевдоожиженного воздуха в камере наддува устройства.

Обеспечив непрерывную подачу

t порошкообразного материала из питателя в рабочий резервуар по мере выра1O oT его в процессе нанесения покрытий, удается стабилизировать параметры(уровень, плотность и .т.п псевдоожиженного слоя материала в резервуаре и, таким образом, на 15-20Х сок-.

15 ратить затраты времени на межоперационную подготовку устройства к работе, Это позволяет в 1,2-1,3 раза повысить производительность процесса нанесения покрытий на крупногабаритрб ные и большого размера партии изделия, а также на длинномерный прокат при высоком их качестве.