УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА ДЛИННОМЕРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Полезная модель относится к технике нанесения покрытий, а именно, к устройствам камер для нанесения покрытий из полимерных порошковых материалов на поверхности длинномерных изделий, обеспечивающих получение покрытия с заданной толщиной и равномерностью нанесенного слоя.
Известен ряд устройств, конструкция которых состоит из бункера порошковой смеси с питателем-эжектором, камеры смешения, распыливающей головки и систем подачи рабочего газа в распыливающую головку, например [RU №2089665 С1], которые обеспечивают получение равномерного заданной толщины покрытия из полимерных порошковых материалов на всей поверхности длинномерного изделия без его вращения вокруг своей оси. Однако, экономические затраты на организацию пневмосистем с заданными термодинамическими параметрами, а также технологические сложности формирования сверхзвуковой двухфазной струи в сверхзвуковом кольцевом сопле распыливающей головки в условиях реального производства, делают более выгодным использование модернизированных устройств камерного типа за счет применения проходных камер для нанесения полимерного порошка на длинномерные изделия с регулируемым поворотом последних вокруг своей оси, продольной транспортировкой изделий, позволяющих, в частности, расширить номенклатуру изделий и получать покрытия с равномерной толщиной нанесенного слоя.
В качестве аналога выбрано устройство для полимеризации порошковых покрытий, состоящее из камеры полимеризации, в дне которой выполнена узкая продольная щель для размещения пассивной транспортной системы загрузки в камеру и последующей выгрузки обработанных изделий - тележки, снабженной в нижней части защитным экраном, располагающимся над щелью камеры и плотно закрывающим сверху узкую щель, в верхней - подвесками с обрабатываемыми изделиями, стойки которых вводятся внутрь камеры устройства через узкую щель [RU №72883 U1].
К недостаткам устройства аналога следует отнести обработку малогабаритных деталей мелкими сериями, отсутствие активного электрического привода продольного перемещения транспортной системы, отсутствие привода вращения подвесок с обрабатываемыми изделиями вокруг своей оси для равномерного прогрева последних и экономии энергозатрат.
В качестве прототипа предложена установка для нанесения покрытий из порошковых полимерных материалов [RU №2005560 С1, B05C 19/02], содержащая проходную камеру напыления с гермолюками, в верхней части которой последовательно присоединены вытяжной вентилятор и сепарирующее устройство со сборником порошка и управляемую двухпозиционную клапанную коробку. Установка оснащена распылителем типа решетки, шаговым конвейером, сепарирующим устройством, выполненным в виде циклона, программным блоком для синхронизации положения клапанной коробки, открытия гермолюков и движения шагового конвейера, причем бункер-питатель с полимерным порошком установлен между сборником порошка и одним из входов клапанной коробки.
Недостатками конструкции прототипа являются то, что:
- конструкция камеры окрашивания с распылителем типа решетки позволяет производить только одностороннее покрытие на стороне изделия, обращенной к распылителю и не позволяет производить всестороннее покрытие поверхности изделий слоем полимера одинаковой толщины без поворота изделий относительно оси, перпендикулярной направлению движения шагового конвейера, что особенно важно для длинномерных и сложных конфигураций изделий, линейные размеры длинны которых превышают внутренние продольные размеры камеры;
- конструкция установки является малоэкономичной из-за налипания смеси на незащищенные элементы шагового конвейера при расположении последнего на пути восходящего потока наносимой распылителем полимерно-порошковой смеси.
Нами впервые предложено устройство для нанесения порошковых покрытий как на малогабаритные изделия, так и на длинномерные изделия (в дальнейшем - устройство), содержащее камеру окраски, имеющую форму параллелепипеда, снабженную раздвижными торцевыми люками с торцевых сторон и раздвижными боковыми люками с боковых сторон, причем все люки - пенального типа с независимым управлением и регулируемой величиной ширины щели раскрытия. Дно камеры имеет сквозную продольную щель, выполненную посредине дна вдоль длинной ее стороны, позволяющую перемещать тележки конвейера с окрашиваемым длинномерным изделием, всесторонне ориентируя пространственное положение поверхности последнего относительно факела воздушно-порошковой смеси распылителя, установленного на корпусе камеры окраски, при помощи поворотных механизмов, укрепленных на стойках тележек, связанных с передаточными механизмами электропривода конвейера. На внешней поверхности длинномерного изделия формируется слой покрытия из полимерного порошкового материала толщиной и равномерностью, зависящей от соотношений скоростей линейной и вращения, а также скоростью подачи порошкового материала через сопло пистолета-распылителя, подключенного к блоку окрасочного оборудования, экспериментально подобранных на образцах-свидетелях заранее. Покрытие мелких и малогабаритных изделий производится при помощи рамок крепежа, смонтированных на потолке камеры или рамок крепежа, приводящихся во вращение вокруг осей, проходящих через центры пересечения диагоналей рамок посредством передаточного вращательного механизма электропривода. Для управления скоростями продольного перемещения длинномерного изделия, вращения последнего в поворотных механизмах, укрепленных на стойках тележек относительно распылителя, вращения крепежных рамок с малогабаритными изделиями, открытия и закрытия люков, устройство оборудовано блоком дистанционного управления.
Предложенное устройство схематично изображено на Фиг.1,2 где:
1 - камера для нанесения покрытий;
2 - раздвижные торцевые люки;
3 - раздвижные боковые люки;
4 - тележка;
5 - стойка с поворотным механизмом;
6 передаточный механизм электропривода;
7 - крепежная рамка;
8 - длинномерное изделие;
9 - сопло пистолета-распылителя;
10 - дистанционный блок управления;
11 - малогабаритное изделие.
Устройство состоит из камеры окраски (1) проходного типа (в дальнейшем - камеры), имеющей форму параллелепипеда, снабженную с противоположных торцов раздвижными торцевыми люками (2), а с боковых сторон - раздвижными боковыми люками (3), причем все люки - пенального типа с независимым управлением и контролируемой величиной ширины щели раскрытия. Дно камеры (1) имеет посредине узкую продольную донную щель, позволяющую перемещать вдоль камеры (1) стойки с поворотными механизмами (5) для размещения длинномерного изделия (8) или крепежной рамки (7), закрепленных на тележке (4). Скорости вращения длинномерного изделия (8) относительно его продольной оси определяются скоростью перемещения длинномерного изделия (8) относительно сопла пистолета-распылителя (9) передаточными механизмами электропривода (6), установленными на тележке (4) и управляются дистанционно при помощи блока управления (10), которым можно управлять и скоростью вращения крепежной рамки (7) с подвешенными на ней для покрытия мелких и малогабаритных изделий (11).
Устройство работает следующим образом: загрузка мелких и малогабаритных изделий в камеру (1) или подвеска их на крепежную рамку (7) тележки (4) производится вручную через открытый боковой люк (3) с любой стороны камеры (1). Загрузка длинномерных изделий (8), закрепленных на стойках с поворотным механизмом (5), установленных на тележке (4), производится через открытую щель торцевого раздвижного люка (2) по ходу конвейера до осевой линии сопла пистолета-распылителя (9), перпендикулярной продольной оси длинномерного изделия (8), оставляя не вошедшую часть последнего снаружи камеры (1). С помощью дистанционного блока управления (10) оператор-маляр производит все операции по нанесению покрытий из полимерных порошковых материалов, распыляемых на внешней поверхности изделий. Одновременно с включением факела сопла пистолета-распылителя (9) и продвижением тележки (4) конвейера с определенной линейной скоростью вдоль донной щели, при помощи передаточного механизма электропривода (6) длинномерное изделие (8), фигура 1, закрепленное на стойках с поворотным механизмом (5), приводится во вращательное движение относительно своей продольной оси, а малогабаритные изделия (11), фигура 2, на крепежных рамках (7) вокруг оси, проходящей через центр пересечения диагоналей рамок. На внешней поверхности длинномерного изделия (8) формируется слой покрытия полимерного порошкового материала толщиной, зависящей от соотношений скоростей линейной и вращения, а также скоростью подачи полимерных порошковых материалов через сопло пистолета-распылителя (9), подключенного к блоку оборудования (на Фиг.1 не показан), экспериментально подобранных на образцах-свидетелях заранее. После прохождения длинномерного изделия (8), закрепленного на стойках с поворотными механизмами (5), установленных на тележке (4), закрывается щель торцевого люка (2) против хода конвейера, а по окончании цикла осаждения покрытия на длинномерное изделие (8) закрывается щель торцевого люка (2) по ходу конвейера установки.
Конструкция предложенного устройства исключает недостатки прототипа, приведенные выше, поскольку:
- предложенная камера позволяет производить всестороннее покрытие поверхности изделий с поворотом последних относительно оси, перпендикулярной направлению движения конвейера, что особенно важно для длинномерных изделий, размеры которых превышают габаритные размеры камеры, получать покрытия с равномерной толщиной наносимого слоя;
- внутренние элементы конструкции конвейера защищены относительно восходящего потока наносимой распылителем полимерно-порошковой смеси.
Предложенное устройство позволяет расширить номенклатуру окрашиваемых изделий от мелких и малогабаритных до длинномерных за счет рационального использования внутреннего рабочего объема камеры, механизировать процесс нанесения покрытия изделий с равномерной толщиной наносимого слоя за счет перемещения вдоль камеры установленных на тележках стоек с поворотными механизмами для размещения длинномерного изделия или рамок крепежа мелких и малогабаритных изделий и приводящихся во вращение посредством передаточного механизма электропривода. Дистанционный блок управления позволяет оператору-маляру автоматизировать проведение операций по нанесению покрытий из полимерных порошковых материалов, распыляемых на внешней поверхности изделия.