Установка для нанесения полимерных покрытий на длинномерные изделия

Установка для нанесения полимерных покрытий на длинномерные изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск ни

Социалистических

Республик

О П А Е 1921636

ИЗОЬРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 04. 08. 80 (21) 2967945/23-05 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

В 05 В 5/08

В 05 С 9/14

@с7дарствтииыи комитет

СССР (53) ЙК 678. 056 (088. 8) да делам имбретеиий и аткрытий

Опубликовано 23.04.82 Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 23.04.82

M.È. Павлищев, Ю.Е. Лукач, Л.Н. Малински, А...Д..фршо

В.3. Фещенко, В.С. Корнисюк, А.И. Иваницкий,В.М,"Смелянский и Л.Г. Рысин /.; : л,=...-, (1 ,- т

Киевскии ордена Ленина политехнический институт. им.:50"летй

Великой Октябрьской социалистической реболюц и.- и;Одесзавод

"Одесскабель" им. 60-летия Великой Октябрьт:хе@. социалистической революции (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ

НА ДЛИННОМЕРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Изобретение относится к технике нанесения полимерных покрытий в элект ростатическом поле на длинномерные изделия и может найти применение для нанесения покрытия на токопроводящие жилы кабелей связи.

Известна установка для нанесения полимерного порошкового покрытия на длинномерные изделия, содержащая приемо-подающее устройство, устройство для нанесения на иэделие порошка полимера, выполненное в аиде вертикальной камеры, с встроенными в нее распылителями порошка, в которых ус" тановлены зарядные устройства - высоl$ ковольтные электроды, подключенные к источнику высокого напряжения. Система подачи порошка полимера включает в себя шнековый питатель с камерой вэвихрения, соединительные трубопроводы и газодувку. Кроме того, установка включает устройство для термическогo формирования порошкового полимерного покрытия (13.

Однако известная установка не позволяет эффективно наносить порошок полимера на движущееся изделие в виду значительной потери порошка в камере нанесения, а также из-за образования значительного градиента относительной скорости между движущимся изделием и потоком заряженных частиц.

Кроме того, запуск установки сложен и трудоемок иэ-за того, что ввод изделий в устройство термического фор мирования, выполненное в виде печи

ИК- нагрева, осуществляют вручную, протягивая изделие сквозь устройство с торцов. Следует отметить также,что при работе подобных установок возможны обрывы движущейся с большой скоростью жилы кабеля, в результате чего возникает необходимость в частых пусках-остановах установки. Непроизводительные потери времени достигает значительных величин (порядка нескольких часов на один пуск-,останов) „

3 921636 что снижает производительность уста1 новки °

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка дпя нанесения полимерных покрытий на длинномерные иэделия, содержащая приемо-подающее устройство, циркуляционный контур, включающий соединенные воздуховодами газодувку пи- 36 татель, камеру нанесения и зарядный узел с коронирующим электродом, источник высокоГо напряжения и печь

ИК-нагрева (2) .

Недостатками известной установки 15 являются малая эффективность нанесе. ния порошка полимера на движущееся изделие. Зто обстоятельство связано с образованием в камере нанесения цир куляционного контура значительного 26 градиента относительной скорости между воздушно-порошковой смесью и движущийся ему навстречу иэделием. Мелкие фракции порошка быстрее оседают на изделие, чем крупные, которые ос- И таются B циркуляционном контуре и накапливаются в нем,. При этом средний диаметр частиц порошка полимера растет со временем работы устаноаки,изза этого изменяются условия на-:. @ несения порошка на изделие, что снижает эффективность процесса нанесения и отрицательно сказывается на ка. честве получаемого полимерного покры. тия. Требуется периодическая останов-З ка и очистка установки от крупных частиц, что снижает ее производительность.

Кроме того, печь ИК-нагрева не позволяет осуществить ввод (вывод) изделия в нее, без отключения от источника тока, что приводит к нарушению режима термическогс формирования покрытия и потерям времени.

Цель изобретения — повышение эф45 фектианост.3 процесса нанесения порошка полимера, Поставленная цель достигается тем, что в установке для нанесения полимерных покрытий на длинномерные изде- -а лия, содержащей приемо-подающее устройство, циркуляционный контур>включающий соединенные,воздуховодами газодувку, питатель, камеру нанесения и зарядный узел с коронирующим элект- з родом, источник высокого напряжения и печь ИК-нагрева, камера нанесения выполнена в виде горизонтально расположенной металлической грубы,элек3 роизолированной от смежных элементов циркуляционного контура и соединенной с полюсом источника высокого напряжения, к которому подключен коронирующий электрод, при этом вход камеры нанесения, соединен с выходным патрубком зарядного узла, а на выходе камера соединена трубопроводом с циклоном, которым снабжена установка,выходной патрубок которого связан с газодувкой, причем на нагнетательной линии циркуляционного контура,расположенной между гаэодувкой и питатепем,, установлен тройник, боковой отвод которого снабжен вентилем для регулирования скорости движения воздушно-порошковой смеси в камере нанесения.

Для снижения затрат времени на пуско-наладочные работы печь ИК-нагре1аа выполнена с прорезью в верхней части для ввода иэделия и установлена на опорах с возможностью вертикального перемещения, причем на торцах печи, установлены контакты для подключения ао вторичную обмотку понижающего трансформатора, На фиг. 1 показана схема установки, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.

Установка (фиг, l) содержит приемо-подающее устройство 1 для организации движения иэделия 3медной жилы кабеля связи), циркуляционный кон тур 2, печь ИК-нагрева 3 тройство для охлаждения изделия, выполненное в аиде ванны 4.

Циркуляционный контур включает гаэодувку g, шнековый питатель 6, зарядное устройство 7 с коронирующим электродом 8, подключенное к источни ку 9 высокого напряжения, камеру 10 нанесения и циклон 11.

Камера нанесения порошка полимера на изделие выполнена электрически изолированной от циркуляционного контура, а виде двухслойной горизонтальной трубы с внутренней металлической трубой 12, помещенной в наружной трубе 3, выполненной из полиэтилена.

Присоединительные электроизолирующие фланцы на наружной трубе выполнены из текстолита и установлены на резьбе. Внутренняя, электрически изолированная от циркуляционного контура, металлическая труба подключена к полюсу регулируемого источника высокого напряжения, к которому подключен коронирующий электрод 8.

36 отталкивания электрического поля того же знака, что и у заряженных час-, тиц полимера, двигаются вдоль силовых линий электрического поля в направлении заземленного движущегося изделия - медной жилы, осаждаются на ней и удерживаются за счет сил электростатического притяжения разноименных зарядов. При этом, в результате дей-. ствия электрических сил отталкивания, не происходит забивание внутренней поверхности камеры нанесения порошком полимера. Кроме того, электрические силы отталкивания, действующие между внутренней металлической псверМностью камеры нанесения и потоком заряженных частиц порошка полимера способствует эффективному осаждению частиц на движущемся изделии и уплдтнению нанесенного на изделие полимерного порошкового слоя.

Регулирование толщины слоя полимерного порошка на изделии производится путем изменения концентрации порошка полимера в воздушном потоке, за счет изменения числа оборотов шнекового питателя 6, либо путем изменения напряженности электрического поля в диапазоне 4кВ/см.-10кВ/см в камере нанесения за счет регулирования высокого напряжения, подаваемого от источника высокого напряжения к трубе 12.

Укаэанные параметры напряженности электрического поля обусловлены следующим обстоятельством. При значении напряженности 4кВ/см начинается ускорение процесса оседания тонких фракций порошка полимера на изделие и продолжафтся до значения напряженности равной 10 кВ/см. Выше напряженности 10 кВ/см условия нанесения порошка полимера на изделие ухудшаются и эффективность его нанесения снижается, что связано с началом коронного разряда, который вызывает перезарядку уже заряженных в зарядном устройстве 7 частиц порошка полимера в камере 10 нанесения.

Повышению эффективности нанесения порошка полимера на изделие 21 способствует также то, что градиент относительной скорости между движущимся изделием и потоком заряженных частиц практически отсутствует, так как их скорости поддерживаются равными.

Такое положение обеспечивается тем, что через регулируемый вентиль 15 осуществляют регулирование скорости

S 9216

Участок циркуляционного контура на нагнетательной стороне газодувки расположенный между шнековым питателем и газодувкой, снабжен тройником

14, боковому отводу которого, присое- s динен регулируемый вентиль 15, служащий для регулирования скорости движения воздушно-порошковой смеси в камере нанесения.

Кроме того, установка содержит печь ИК-нагрева в виде трубы 16 из жаропрочной нержавеющей стали с прорезью 17 в верхней части трубы по ее. длине вдоль ее продольной оси. Труба подключена с помощью охлаждаемых 15 контактов 18, расмещенных по ее торцам, во вторичную обмотку понижающего трансформатора 19 Печь ИК-нагрева установлена с возможностью вертикального перемещения на направляющих 20

20, укрепленных на станине 21.

Установка работает следующим образом.

Заземленное изделие 21 — медная жила кабеля связи приемо-подающим, 25 устройством 1 протягивается через камеру нанесения, встроенную в цирку. ляционный контур 2. В циркуляционном контуре 2 порошок полимера из вертикального шнекового питателя 6 пода- зо ется в нагнетательную часть циркуляционного контура, подхватывается воздухом, который поступает из газодувки 5 и образует воздушно-порошковую смесь. Затем воздушно-порошковая смесь поступает в зарядное устройство « коронирующий электрод 8 которого подключен к отрицательному полюсу источника 9 высокого напряжения.

В зарядном устройстве происходит уни-4О полярная зарядка полимерных частиц в коронном разряде, при этом частицы полимера приобретают отрицательный заряд,. после чего отрицательно заряженные частицы полимера поступа- 45 ют в камеру нанесения 10. К внутренней металлической, электрически изолированной от циркуляционного контура, трубе 12 камеры 10 нанесения подводится от источника высокого напряжения регулируемое напряжение отрицательной полярности в диапазоне

0,01-20 KB/см, благодаря чему между внутренней поверхностью трубы и движущейся по ее оси заземленной медлен." ной жилой создается электрическое поле.

Отрицательно заряженные частицы порошка полимера под действием сил

: 7 92163 воздушно-порошковой смеси в камере нанесения путем сброса в атмосферу частиц движущегося по циркуляционному контуру и очищенного от порошка воздуха. 5

После нанесения порошка на изделие

21 оно выходит из камеры 10 нанесения через выходное отверстие в торце камеры, где встречным потоком воздуха, эасасываемого через указанные 10 выходное отверстие в циркуляционный контур 2, производится сдув тех частиц порошка с медной жилы, .которые недостаточно прочно удерживаются на поверхности порошкового слоя, что 15 также позволяет регулировать толщину порошкового слоя на иэделии и в конечном итоге радиальную толщину поли мерной изоляции на проводе.

Интенсивность обдува определяется щ скоростью движения встречного потока воздуха в выходном отверстии камеры нанесения и может регулироваться путем изменения расхода засасываемого воздуха или путем изменения попереч- 2s ного сечения выходного отверстия камеры нанесения.

Воздух с находящимся в нем частицами порошка полимера, не осевшими на поверхность изделия, после выхода зе из камеры нанесения 10 проходит через циклон 11, где от него отделяется основная масса неосевших частиц, а затем поступает в газодувку 5, в качестве которой использован промыш,ленный пылесос. Промышленный пылесос обеспечивает максимальный расход воздуха в циркуляционном контуре до

450 нм /ч при максимальном напоре до

9 кПа. При этом тканевый фильтр пыле- @ соса служит второй и окончательной ступенью очистки воздуха в циркуляционном контуре.

После окончательной очистки воздуха в фильтрующем устройстве газодувки

5 воздух вновь подается в циркуляционный контур и цикл повторяется. Бла-. годаря включению в циркуляционный контур циклона и тканевого фильтра, на линии нагнетания циркуляционного контура на входе е камеру 10 нанесения поддерживается неизменная начальная концентрация частиц воздушнопорошковой смеси с постоянным средним диаметром частиц. Это обстоятельство обеспечивает одинаковые условия нанесения йорошка на изделие во есе время работы установки, так как после нанесения порошка на изделие есе частицы порошка улавливаются сначала в циклоне 11, а затем в тканевом фильтре газодувки-пылесоса 5. Условия процесса нанесения в предлагаемой установке на входе в камеру 10 нанесения постоянны, что повышает эффективность нанесения.

После выхода из камеры нанесения порошка полимера изделие 21 (фиг. 1) с нанесенным на его поверхность слоем порошка полимера поступает в устройство для термического формирования полимерного покрытия, выполненное в виде печи ИК-нагрева, основным элементом которой является труба 16 (фиг, 2) и жаропрочной нержавеющей стали, которую подключают с помощью охлаждаемых контактных устройств 17 ко вторичной обмотке понижающего трансформатора 19. Нагрев трубы 16 производится путем прямого пропускания через нее электрического тока, а температура нагрева регулируется путем изменения напряжения на первичной обмотке трансформатора 19. Наружная поверхность трубы. 16 покрыта слоем базальтовой высокотемпературой теплоизоляции.

Изделие 21 с нанесенным порошковым слоем движется по оси трубы 16, при этом нагрев слоя порошка полимера и термическое формирование полимерного порошкового покрытия производится благодаря высокой скорости нагрева, достигающей 200-6000 С, при этом время пребывания изделия е печи ИК-нагрева составляет 0,1-1 с, а температура на поверхности трубы 16 достигает

600-1000

Для увеличения производительности доустановки путем уменьшения непроизводительных затрат времени при ее пус" ке труба 16 печи ИК-нагрева выполнена с прорезью .17 в ее верхней части вдоль продольной оси трубы с возможностью ввода (вывода) изделия 1 в печь ИК-нагрева по всей ее длине через прорезь 17 и как во время работы установки при движении изделия, так и во время ее отключения при неподвижном изделии. Последнее обстоятельство связано с тем, что при нанесении полимерного порошкового покрытия на движущееся изделие происходят обрывы иэделия. В этом случае необходимо останавливать установку, в том числе и устройство для термического формирования полимерного покрытия, и вновь его запускать. Устройство

Формула изобретения

9 92163 термического формирования является наиболее инерционным элементом установки и требует для выхода на режим термического формирования в зависимости от скорости движения изделия

1-25 ч, После выхода из печи ИК-нагрева изделие 21 с нанесенным на него полимерным порошковым покрытием проходит охлаждающую ванну 4 и,поступает lp на приемную катушку приемо-подающе-го устройства 1.

Применение установки позволяет уменьшить затраты времени на пусконаладочные работы позволяет наладить и пустить установк. B работу не нарушая целостность изделия, осуществляя ввод (вывод) изделия 21 в трубу 16 печи ИК-нагрева через прорезь 17 путем вертикального перемещения печи

ИК-нагрева относительно изделия 21.

Предлагаемая установка может найти применение не только для нанесения полимерных порошковых покрытий на провода и жилы кабелей связи, но так- 25, же для нанесения покрытий на длинномерные иэделия другой формы и назначения, например оптические волноводы, профильный прокат и т.п., в непрерывном цикле, способствующим высо- 3О кой производительности установки.

l. Установка для нанесения полимер ных покрытий на длинномерные изделия, содержащая приемно-подающее устройство, циркуляционный контур, включающий соединенные воздуховодами газодув gp ку, питатель, камеру нанесения и зарядный узел с коронирующим электродом, источник высокого напряжения и печь ИК-нагрева, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эф6 10 фективности процесса нанесения порошка полимера, камера нанесения выполнена в виде горизонтально расположенной металлической трубы, электроизолированной от смежных элементов циркуляционного контура и соединенной с полюсом источника высокого напряжения, к которому подключен коронирующий электрод, при этом вход камеры нанесения соединен с выходным патрубком загрузочного узла, а на выходе камера соединена трубопрово" дом с циклоном, которым снабжена уст тановка, выходной патрубок которого связан с газодувкой, причем на нагне" тательной линии циркуляционного контура, расположенной между газодувкой и питателем, установлен тройник, боковой отвод которого снабжен вентилем для регулирования скорости движения воздушно-порошковой смеси в камере нанесения.

2; Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения затрат времени на пуско-наладочные работы, печь ИК-нагрева выполнена с прорезью в верхней части для ввода изделия и установлена на опорах с возможностью вертикального перемещения, причем на торцах печи установлены контакты для подключения во вторичную обмотку. понижающего трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Капанадзе А.А. Применение порошкового. пентапласта для покрытия изделий электротехнической промышленности. - Сб. научн. трудов "Свойства, переработка, применение пентапластв"

НПО Пластполимер, Ленинград, ."

НИИТЭХИМ Ä 1975, с. 36.

2; Патент Японии Н 42-3845, кл. 60 8 111, опублик. 1967 (прототип) .

921636

Составитель Л. Янюшин

Редактор Т. Киселева Техред М, Тепер Корректор А. Дзятко

Заказ 2437/9 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал flflfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,